尼古拉斯·布隆伯根(1920年3月11日 - 2017年9月5日), 荷兰 裔 美国 物理学家,因其在 非线性光学 和激光光谱学方面的贡献而著名。他与 阿瑟·肖洛 和凯·西格巴恩共同荣获1981年 诺贝尔物理学奖 ,以表彰他们通过激光光谱学对物质构成知识的深远影响。布隆伯根特别因创立非线性光学这一新科学领域而受到赞誉,他的工作显著扩展了激光光谱学的频率范围。
个人经历
荷裔美籍物理学家。他和美国的肖洛(Arthur Leonard Schawlow)及 瑞典 的西格班(Kai Manne Borje Siegbahn)一起,因革新了研究 电磁辐射 与物质相互作用的光谱学方法,共获1981年诺贝尔物理学奖。其中布洛姆伯根和肖洛因研究那些不用雷射就无法探测的现象共获奖金的一半。他从 乌得勒支 (Utrecht)大学获 学士 和硕士学位。1946年接受 哈佛大学 的一个研究职位,攻读博士学位。1948年在莱顿(Leiden)大学获博士学位。1951年重返哈佛大学,任副教授,1980年成为杰哈德·加迪(Gerhard Gade)大学教授。1958年入美国籍。1940年代末在哈佛大学读博士学位时,曾专攻迈射和雷射的基本原理。1953年汤斯(Charles Townes)演示了迈射,两年後,布洛姆伯根详述了微粒的极广泛的应用。
西格班(Kai M. Siegbahn, 1918年-)因发展高分辨率电子能谱仪并用以研究光电子能谱和作 化学元素 的定量分析,布洛姆伯根(Nicolaas Bloembergen, 1920-)和肖洛(Arthur L. Schawlow, 1921-1999)因在激光和激光光谱学方面的研究工作,共同分享了1981年度 诺贝尔物理学奖 。
从20年代开始,科学家们就试图运用 阿尔伯特·爱因斯坦 的光电子理论,通过对光电子的研究来获取物质内部的信息。然而,由于仪器分辨率一直不高,多年来没有重大进展。20世纪50年代中期,西格班和他的同事们将研究β射线能谱的双聚焦能谱仪用于分析X射线光电子的能量分布,发明了具有高分辨率的光电子能谱仪。他们研究了电子、光子和其他粒子轰击原子后发射出来的电子,并系统地测量了各种 化学元素 的电子 结合能 。后来,他们又发展了用于 化学 分析的电子能谱学,开创了一种新的分析方法,即所谓的X射线光电子能谱学或化学分析电子能谱学。X射线光电子能谱学是化学上研究电子结构、 有机高分子化合物 结构和链结构的有力工具。西格班开创的光电子能谱学为探测物质结构提供了非常精确的方法。
布洛姆伯根被公认为是 非线性光学 的奠基人。他和他的同事们从以下三个方面为非线性光学的发展奠定了理论基础:(1)关于物质对光波场的非线性响应及其描述方法;(2)关于光波之间的相互作用以及光波与物质激发之间的相互作用的理论;(3)关于光通过界面时的非线性反射和折射的理论。布洛姆伯根将各种非线性光学效应应用于原子、分子和固体光谱学的研究,逐渐形成了激光光谱学的一个新的研究领域,即非线性光学的光谱学。在非线性光学的研究中,他建立了许多非线性光学的光谱学方法。其中,最为重要的是“四波混频”法,即利用三束相干光的相互作用在另一方向上产生第四束光,以便产生红外波段和紫外波段的激光。利用这一方法及 共振 增强效应,可以高精度地确定原子、分子或固体中的 能级 间隔。此外,他还提出了一个能够描述液体、金属和半导体等物质的 非线性光学 现象的理论。布洛姆伯根对非线性光学的发展以及对一系列非线性效应的发现,大大地扩展了激光波长的范围,使适用于光谱学研究的激光波段从紫外区、 可见光 区一直覆盖到近、远红外区。
主要成就
尼古拉斯·布隆伯根被公认为非线性光学的奠基人,他为该领域的发展奠定了理论基础,并建立了多种非线性光学光谱学方法。他的研究工作包括物质对光波场的非线性响应、光波之间的相互作用以及光通过界面时的非线性反射和折射。布隆伯根的理论工作和实验研究显著扩展了激光波长的范围,为光谱学研究提供了新的工具。他与肖洛和西格班共同获得1981年 诺贝尔物理学奖 ,表彰他们在激光和激光光谱学方面的研究工作。
个人生活和逝世
布隆伯根在1948年遇到了未来的妻子胡贝尔塔·德利安娜·布林克,并于1950年结婚。他们于1958年成为 美国 公民,并育有三个孩子。布隆伯根于2017年9月5日因心肺衰竭在亚利桑那州 图森 去世,享年97岁。
传记
尼古拉斯·布隆伯根的生平在2016年的 荷兰 传记和2019年的英文传记中有详细记载。
奖项和荣誉
布隆伯根的成就得到了广泛认可,他获得了多项奖项和荣誉,包括荷兰皇家艺术与科学院对外院士、 美国物理学会 会士、 美国艺术与科学院 、古根海姆奖学金、美国物理学会奥利弗·巴克利奖、美国无线电工程师学会莫里斯·N· 利布曼 纪念奖、 美国国家科学院 院士、费城 本杰明·富兰克林 研究所 斯图尔特· 巴兰坦因奖、 美国总统 国家科学奖章 、荷兰皇家艺术与科学院 洛仑兹奖章 、印度科学院外籍荣誉院士、 美国光学学会 弗雷德里克·艾夫斯奖章、 洪堡 高级 科学家 、法国科学院外籍成员、美国哲学学会会员、德国科学院利奥波尔迪纳院士、 新南威尔士大学 保罗·狄拉克 理论物理学进展奖、 美国国家工程院 名誉院士、 乌得勒支大学 比约特 生物分子 研究中心比约特奖章。
遗产
在布隆伯根百岁诞辰之际,澳大利亚新南威尔士大学的研究团队在《 自然 》杂志上发表了一篇文章,证明了成功地利用 电场 对单个 原子核 进行相干控制的想法,这个想法最早是由布隆伯根在1961年提出的。
外部链接