Nikolay Basov was een Sovjetfysicus en Nobelprijswinnaar die een opmerkelijke bijdrage leverde op het gebied van kwantumelektrodynamica en optische fysica. Hij wordt het best herinnerd voor zijn fundamentele werk op het gebied van kwantumelektronica, wat leidde tot de constructie van oscillatoren en versterkers op basis van het maser-laserprincipe. Als een van de grondleggers van de kwantumelektronica wijdde Basov een groot deel van zijn carrière aan het onderzoeken van de excitatie van atomen of moleculen om de elektromagnetische straling te versterken. Zijn partner, Aleksandr Prokhorov, bestudeerde de microgolfspectroscopie van gassen. Het duo combineerde hun werk met behulp van een met gas gevulde holte met reflectoren aan beide uiteinden om de microgolfstralen te versterken.Hun experiment met deze moleculaire oscillator zette opgewekte ammoniakmoleculen om in een moleculaire bundel die de maser wordt genoemd. In 1962 legde Basov de principes van laser uit met een vergelijkbare techniek in het lichtspectrum. Voor dit revolutionaire werk, gebaseerd op het maser-laser-principe, ontving hij de prestigieuze Nobelprijs voor de natuurkunde, die hij deelde met Aleksandr Prokhorov en Charles H Townes, die onafhankelijk soortgelijk werk uitvoerden.
Kindertijd en vroege leven
Nikolay Basov werd geboren op 14 december 1922 in het kleine stadje Usman bij Voronezh, aan Gennady Fedorovich Basov en Zinaida Andreevna Molchanova. Zijn vader was professor aan het Voronezh Forest Institute en wijdde zijn leven aan het onderzoeken van de invloed van bosriemen op ondergronds water en op oppervlaktewaterafvoer.
Young Basov heeft zichzelf academisch opgeleid bij Voronezh. In 1941 voltooide hij de middelbare school waarna hij werd opgeroepen voor militaire dienst aan de Militaire Medische Academie van Kuibyshev.
In 1943 verliet hij de academie als assistent van de militaire dokter en ging in het Rode Leger dienen, waar hij deelnam aan de Tweede Wereldoorlog met het 1e Oekraïense Front.
Basov werd in december 1945 ontheven van zijn militaire taken. Later schreef hij zich in aan het Moscow Institute of Physical Engineers, waar hij theoretische en experimentele natuurkunde studeerde. Hij studeerde in 1950 af aan hetzelfde
Van 1950 tot 1953 was hij een postdoctorale student van het Moscow Institute of Physical Engineers. Tegelijkertijd was hij hoogleraar aan het Instituut in de afdeling vaste-stoffysica. Daarnaast werkte hij aan zijn proefschrift aan de P.N. Lebedev Physical Institute of the Academy of Sciences, U.S.S.R., onder leiding van professor M.A. Leontovich en professor A.M. Prochorov. Zijn relatie met Prokhorov duurde lang.
Carrière
Het was in 1952 dat Basov zijn werk begon op het gebied van kwantumradiofysica. Zowel theoretisch als experimenteel deed Basov verschillende pogingen om oscillatoren te ontwerpen en te bouwen.
In 1953 verdedigde hij zijn proefschrift voor de graad Candidate of Sciences, wat gelijk staat aan PhD. Drie jaar later, in 1956, bedacht hij een proefschrift over het thema 'A Molecular Oscillator' voor de graad Doctor of Sciences. Zijn werk vatte de theoretische en experimentele werken samen over de creatie van een moleculaire oscillator met behulp van een ammoniakbundel.
In 1955 organiseerde Basov samen met zijn leerlingen en medewerkers een groep voor het onderzoek naar de frequentiestabiliteit van moleculaire oscillatoren. Samen bestudeerden ze de afhankelijkheid van de oscillatorfrequentie van verschillende parameters voor een reeks ammoniak-spectraallijnen.
De groep van Basov onderzocht manieren om de frequentiestabiliteit te verhogen, langzame moleculen te produceren, de werking van oscillatoren met resonatoren in serie te onderzoeken, fasestabilisatie van de klystronfrequentie te realiseren, overgangsprocessen in moleculaire oscillatoren te bestuderen en een oscillator te ontwerpen met een straal deuterium ammoniak.
In 1957 werkte Basov aan het ontwerp en de constructie van quantumoscillatoren in het optische bereik. Volgend jaar onderzocht hij samen met B.M Vul en Yu.M Popov de voorwaarden voor de productie van toestanden met een negatieve temperatuur in halfgeleiders, en stelde hij voor om daarvoor een pulsdoorslag te gebruiken.
In 1961 bedacht Basov drie verschillende methoden voor het verkrijgen van een negatieve temperatuurstatus in halfgeleiders in aanwezigheid van directe en indirecte overgangen. Het was het resultaat van dit werk dat in 1963 halfgeleiderlasers werden gemaakt met kristallen van galliumarsenide.
Naast zijn werk aan kwantumoscillatoren deed Basov theoretisch en experimenteel onderzoek op het gebied van krachtige lasers. Zijn onderzoek resulteerde in de ontwikkeling van krachtige single-pulse Nd-glaslasers.
In 1963 begon Basov met zijn werk op het gebied van opto-elektronica. In 1966 begon hij met de studie van de straling van de gecondenseerde zeldzame gassen onder invloed van een krachtige elektronenbundel.
In 1967 ontwikkelde hij samen met zijn medewerkers een aantal snelwerkende logische elementen op basis van diodelasers. In 1970 behaalde hij voor het eerst de laseremissie in het vacuüm ultraviolet bereik.
Naast onderzoek op het gebied van kwantumelektrodynamica en optische fysica, deed Basov ook relevante ontdekkingen op het gebied van chemische lasers. In 1970 werd onder zijn leiding een originele chemische laser verkregen die onder atmosferische druk werkte op een mengsel van deuterium, F en CO2. Tegen het einde presenteerde Basov experimenteel bewijs voor het stimuleren van chemische reacties door de infrarood laserstraling.
In 1970 stelde hij een methode voor elion (elektrisch pompen van geïoniseerde gecomprimeerde gassen) voor en experimenteerde hij met gaslaser-excitatie. Door deze methode te gebruiken voor een CO2- en N2-mengsel gecomprimeerd tot 25 atm., Bereikte Basov samen met zijn medewerkers een grote toename van het vermogen van de gaslaservolume-eenheid in vergelijking met de typische lagedruk CO2-lasers.
Afgezien van zijn onderzoekswerk, bekleedde Basov verschillende academische functies. Hij werd lectoraat aan het Moscow Engineering Physics Institute. Hij was de directeur van het Lebedev Physical Institute (LPI) van 1973 tot 1988. Hij was het hoofd van het laboratorium voor kwantumradiofysica bij het LPI tot aan zijn dood in 2001.
Grote werken
Basovs beroemdste werk kwam in de jaren vijftig, toen hij samen met Aleksandr Prokhorov een paper publiceerde waarin de mogelijkheid van een moleculaire generator van coherente microgolfstraling wordt beschreven. Het idee was gebaseerd op het effect van gestimuleerde emissie van straling door atomen. Het apparaat dat hiervoor werd gebruikt, heette voornamelijk maser. Het duo produceerde met behulp van masers en lasers geconcentreerde en coherente bundels van respectievelijk microgolven en licht.
Awards en prestaties
In 1959 ontvingen Basov en Prokhorov de felbegeerde Lenin-prijs voor onderzoek dat leidde tot de oprichting van moleculaire oscillatoren en paramagnetische versterkers.
In 1964 ontvingen Basov, Charles Hard Townes en Aleksandr Mikhailovich Prokhorov de Nobelprijs voor de natuurkunde voor hun werk op het gebied van kwantumelektronica, wat leidde tot de constructie van oscillatoren en versterkers op basis van het maser-laserprincipe.
In 1962 werd hij verkozen tot corresponderend lid van de USSR Academy of Sciences en in 1966 werd hij volwaardig lid.
In 1967 werd hij verkozen tot lid van het presidium van de Academie en vanaf 1990 was hij raadslid van het presidium van de USSR Academy of Sciences.
In 1970 kreeg hij de rang van Hero of Socialist Labour.
Hij was erevoorzitter en lid van de Internationale Academie van Wetenschappen, München.
Persoonlijk leven en erfenis
Nikolay Basov trouwde in 1950 met Ksenia Tikhonovna Basova. Ze was ook natuurkundige en werkte bij de afdeling Algemene Fysica van het Moscow Institute of Physical Engineers. Het echtpaar werd gezegend met twee zonen, Gennady en Dmitry.
Hij ademde zijn laatste op 1 juli 2001 in Moskou, Rusland, op 78-jarige leeftijd.
Snelle feiten
Verjaardag 14 december 1922
Nationaliteit Russisch
Beroemd: natuurkundigen Russische mannen
Overleden op 78-jarige leeftijd
Zonneteken: Boogschutter
Ook bekend als: Nikolay Gennadiyevich Basov
Geboren in: Usman, Rusland
Beroemd als Natuurkundige
Familie: Echtgenote / Ex-: Ksenia Tikhonovna Basova vader: Gennady Fedorovich Basov moeder: Zinaida Andreevna Molchanova Overleden op: 1 juli 2001 Sterfplaats: Moskou, Rusland Meer feiten: Nobelprijs voor de natuurkunde (1964) Kalinga-prijs (1986) Lomonosov gouden medaille (1989)
