Norman Ramsey: 1915–2011

Nhà vật lí người Mĩ Norman Ramsey, người giành Giải Nobel Vật lí 1989, vừa qua đời hôm 4 tháng 11, thọ 96 tuổi. Nghiên cứu của Ramsey khảo sát cấu trúc của các nguyên tử đến độ chính xác cao là phương tiện mang đến sự phát triển của đồng hồ nguyên tử, cũng như các ứng dụng y khoa như chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI), kĩ thuật ngày nay được sử dụng rộng rãi để chụp ảnh hạt nhân của các nguyên tử bên trong cơ thể.

 

Nhà vật lí nguyên tử Norman Ramsey

Nhà vật lí nguyên tử Norman Ramsey là nhân vật quan trọng trong việc phát triển những phương pháp đo phổ nguyên tử chính xác hơn. (Ảnh: Fermilab)

Nghiên cứu tiên phong của Ramsey hồi thập niên 1940 tiếp bước theo nghiên cứu của vị cố vấn tiến sĩ của ông – nhà vật lí đoạt Giải Nobel Isidor Isaac Rabi ở trường Đại học Columbia. Vào năm 1937, Rabi đã phát minh ra một kĩ thuật gọi là cộng hưởng từ chùm nguyên tử để nghiên cứu cấu trúc của các nguyên tử bằng cách khảo sát các mức chuyển tiếp của chúng bằng bức xạ. Kĩ thuật này cho một chùm nguyên tử đi qua một từ trường đồng đều trước khi chịu một trường điện từ dao động được thiết lập một tần số gây ra các chuyển tiếp giữa những mức năng lượng nhất định ở các nguyên tử. Bức xạ phát ra có một tần số hay bước sóng đặc trưng phụ thuộc vào độ chênh lệch năng lượng giữa hai mức.

Tuy nhiên, bất kì sự không đồng đều nào ở từ trường đều làm rộng vạch phổ cộng hưởng và do đó có tác động tiêu cực đối với độ chính xác của thí nghiệm. Vào năm 1949, Ramsey đã cải tiến phương pháp của Rabi bằng cách đưa vào hai trường dao động tách biệt nhau. Điều này có nghĩa là các nguyên tử có thể bị kích thích ở một trong hai vòng, do đó tạo ra một vân giao thoa với độ nhạy phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai trường dao động nhưng độc lập với độ đồng đều của từ trường giữa chúng. Phương pháp giúp có thể cải thiện độ chính xác của phương pháp Rabi – làm giảm bề rộng của vạch phổ chuyển tiếp đến 35%.

Bước đột phá của Ramsey đã cho phép những phép đo chính xác hơn của phổ năng lượng nguyên tử và sau đó đã được sử dụng trong đồng hồ caesium, cái mang lại chuẩn thời gian nguyên tử của chúng ta kể từ năm 1967. Kĩ thuật của ông còn mang lại cơ sở cho quang phổ học cộng hưởng từ hạt nhân và MRI. Vào năm 1960, Ramsey và các đồng sự còn bắt đầu phát triển maser hydrogen – một dụng cụ tạo ra sóng điện từ kết hợp qua sự khuếch đại bằng sự phát xạ cảm ứng – cùng với Daniel Kleppner ở Viện Công nghệ Massachusetts.

Với công trình này – “phát minh ra phương pháp trường dao động tách biệt và sử dụng nó trong maser hydrogen và những đồng hồ nguyên tử khác” – mà Ramsey được trao nửa giải Nobel Vật lí năm 1989. Nửa giải kia trao cho Hans Dehmelt thuộc trường Đại học Washington và Wolfgang Paul thuộc trường Đại học Bonn, Đức, “cho sự phát triển kĩ thuật bẫy ion”.

Sinh ngày 27 tháng 8 năm 1915 ở thủ đô Washington, Ramsey học toán tại trường Columbia College ở New York và tốt nghiệp năm 1935. Sau đó, ông chuyển đến Đại học Cambridge ở Anh, lấy bằng cử nhân thứ hai – lần này là bằng vật lí – rồi trở lại Columbia làm luận án tiến sĩ trong lĩnh vực mới cộng hưởng từ dưới sự cố vấn của Rabi. Ramsey ở lại Columbia cho đến năm 1947 thì chuyển đến trường Đại học Harvard, nơi ông làm việc cho đến khi về hưu vào năm 1986.

Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Tesla vs Edison: những bài học từ cuộc chiến AC/DC
20/08/2018
James McKenzie (Physics World, tháng 8/2018) Trong bài, James McKenzie làm sáng tỏ những điều chúng ta có thể học được từ “cuộc
Phi thuyền Parker của NASA sẽ ‘chạm’ đến Mặt Trời
15/08/2018
NASA vừa phóng một phi thuyền lên nghiên cứu khí quyển Mặt Trời và gió mặt trời. Tàu vũ trụ Parker Solar Probe đã cất cánh
Ngưng tụ Bose-Einstein
07/08/2018
Trong số năm trạng thái mà vật chất có thể tồn tại, có lẽ ngưng tụ Bose-Einstein là trạng thái bí ẩn nhất. Trong khi thể
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 16)
31/07/2018
Các lớp vỏ con electron Theo phương trình đã nêu ở phần trước thì các electron thuộc cùng một lớp vỏ có năng lượng y hệt
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 15)
30/07/2018
Tính các mức năng lượng Khi phân tích quang phổ, các nhà vật lí thường phải tính các mức năng lượng gần đúng của electron
Lỗ đen thật ra có thể là lỗ sâu đục đang va chạm
14/07/2018
Khi hai lỗ sâu đục va chạm nhau, chúng tạo ra những gợn lăn tăn trong không-thời gian lan tỏa ra mọi phía. Theo một nghiên cứu
Phải chăng các nhà thiên văn đã tìm thấy khối lượng mất tích của vũ trụ?
10/07/2018
Vào thập niên 1960, các nhà thiên văn bắt đầu để ý thấy Vũ trụ dường như thiếu mất một phần khối lượng. Giữa các quan
Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?
22/06/2018
Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com