查尔斯·哈德·汤斯(Charles Hard Townes)因其在量子电子学领域的开创性工作,特别是在微波激射器(maser)和激光理论方面的贡献而荣获1964年的诺贝尔物理学奖。他与尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫(Nikolay Basov)及亚历山大·普罗霍罗夫(Alexander Prokhorov)共同分享了这一荣誉,他们的研究奠定了激光技术的基础,并对现代科学技术产生了深远影响。
1915年7月28日,查尔斯·哈德·汤斯出生于美国南卡罗来纳州格林维尔。
1935年,从福尔曼大学(Furman University)毕业,获得物理学学士学位和现代语言学士学位。
1937年,从杜克大学(Duke University)毕业,获得物理学硕士学位。
1939年,从加州理工学院毕业,获得博士学位。在第二次世界大战期间以及战后的几年中,他在贝实验室从事雷达投弹系统的设计工作。
1948年,进入哥伦比亚大学物理系。
1950年,担任哥伦比亚大学教授。
1950年—1952年,担任哥伦比亚辐射实验室执行主任。
1952年—1955年,担任哥伦比大学物理系主任。
1956年,当选为美国国家科学院院士。
1957年,当选美国艺术与科学院院士。
1959年—1961年,从哥伦比亚大学休假,担任华盛顿特区国防分析研究所的副所长兼研究主任。
1961年—1967年,担任麻省理工学院教务长和物理学教授。
1964年,与尼古拉·巴索夫(Nikolay Basov)和亚历山大·普罗霍罗夫(Aleksandr Prokhorov)共同获得诺贝尔物理学奖。
1967年,担任加州大学伯克利分校教授。
1979年,被任命为加州理工学院理事会成员。
1987年,担任加州理工学院董事会终身成员 [3]。
1983年,当选为宗座科学院院士。
1994年,当选为俄罗斯科学院外籍院士。
2015年1月27日,辞世,享年99岁。
量子电子学与激光的发明
汤斯是激光技术的先驱之一,他于1954年首次提出了“光激射器”(maser)的概念,这是一种利用受激发射放大电磁辐射的技术,为后来激光的发明奠定了理论基础。这一成就使他与尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫和亚历山大·普罗霍罗夫共同获得了1964年的诺贝尔物理学奖。
微波激射器
汤斯和他的学生詹姆斯·P·吉尔伯特·邦内尔成功建造了第一台氨分子微波激射器,这是一项开创性的实验工作,证明了受激发射在实际应用中的可行性,并对精确测量、通信技术和量子力学等领域产生了深远影响。
科学研究与教育
汤斯一生致力于科学研究,在贝尔实验室、哥伦比亚大学、麻省理工学院以及加州大学伯克利分校等多所知名机构任职并进行研究工作,培养了大批优秀科学家。
宇宙探索与观测
他还参与了天文学领域的研究,比如红外天文学和毫米波天文学,帮助开发了用于天文探测的精密仪器,这些技术对于理解星际物质和星系演化等方面具有重要意义。
公共服务与政策咨询
汤斯积极参与公共事务,为政府提供科学政策建议,促进科学技术的发展与应用。
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