尼古拉斯·布隆伯根(1920年3月11日 - 2017年9月5日),荷蘭裔美國物理學家,因其在非線性光學和激光光譜學方面的貢獻而著名。他與阿瑟·肖洛和凱·西格巴恩共同榮獲1981年諾貝爾物理學獎,以表彰他們通過激光光譜學對物質構成知識的深遠影響。布隆伯根特別因創立非線性光學這一新科學領域而受到贊譽,他的工作顯著擴展了激光光譜學的頻率范圍。
個人經歷
荷裔美籍物理學家。他和美國的肖洛(Arthur Leonard Schawlow)及瑞典的西格班(Kai Manne Borje Siegbahn)一起,因革新了研究電磁輻射與物質相互作用的光譜學方法,共獲1981年諾貝爾物理學獎。其中布洛姆伯根和肖洛因研究那些不用雷射就無法探測的現象共獲獎金的一半。他從烏得勒支(Utrecht)大學獲學士和碩士學位。1946年接受哈佛大學的一個研究職位,攻讀博士學位。1948年在萊頓(Leiden)大學獲博士學位。1951年重返哈佛大學,任副教授,1980年成為杰哈德·加迪(Gerhard Gade)大學教授。1958年入美國籍。1940年代末在哈佛大學讀博士學位時,曾專攻邁射和雷射的基本原理。1953年湯斯(Charles Townes)演示了邁射,兩年後,布洛姆伯根詳述了微粒的極廣泛的應用。
西格班(Kai M. Siegbahn, 1918年-)因發展高分辨率電子能譜儀并用以研究光電子能譜和作化學元素的定量分析,布洛姆伯根(Nicolaas Bloembergen, 1920-)和肖洛(Arthur L. Schawlow, 1921-1999)因在激光和激光光譜學方面的研究工作,共同分享了1981年度諾貝爾物理學獎。
從20年代開始,科學家們就試圖運用阿爾伯特·愛因斯坦的光電子理論,通過對光電子的研究來獲取物質內部的信息。然而,由于儀器分辨率一直不高,多年來沒有重大進展。20世紀50年代中期,西格班和他的同事們將研究β射線能譜的雙聚焦能譜儀用于分析X射線光電子的能量分布,發明了具有高分辨率的光電子能譜儀。他們研究了電子、光子和其他粒子轟擊原子后發射出來的電子,并系統地測量了各種化學元素的電子結合能。后來,他們又發展了用于化學分析的電子能譜學,開創了一種新的分析方法,即所謂的X射線光電子能譜學或化學分析電子能譜學。X射線光電子能譜學是化學上研究電子結構、有機高分子化合物結構和鏈結構的有力工具。西格班開創的光電子能譜學為探測物質結構提供了非常精確的方法。
布洛姆伯根被公認為是非線性光學的奠基人。他和他的同事們從以下三個方面為非線性光學的發展奠定了理論基礎:(1)關于物質對光波場的非線性響應及其描述方法;(2)關于光波之間的相互作用以及光波與物質激發之間的相互作用的理論;(3)關于光通過界面時的非線性反射和折射的理論。布洛姆伯根將各種非線性光學效應應用于原子、分子和固體光譜學的研究,逐漸形成了激光光譜學的一個新的研究領域,即非線性光學的光譜學。在非線性光學的研究中,他建立了許多非線性光學的光譜學方法。其中,最為重要的是“四波混頻”法,即利用三束相干光的相互作用在另一方向上產生第四束光,以便產生紅外波段和紫外波段的激光。利用這一方法及共振增強效應,可以高精度地確定原子、分子或固體中的能級間隔。此外,他還提出了一個能夠描述液體、金屬和半導體等物質的非線性光學現象的理論。布洛姆伯根對非線性光學的發展以及對一系列非線性效應的發現,大大地擴展了激光波長的范圍,使適用于光譜學研究的激光波段從紫外區、可見光區一直覆蓋到近、遠紅外區。
主要成就
尼古拉斯·布隆伯根被公認為非線性光學的奠基人,他為該領域的發展奠定了理論基礎,并建立了多種非線性光學光譜學方法。他的研究工作包括物質對光波場的非線性響應、光波之間的相互作用以及光通過界面時的非線性反射和折射。布隆伯根的理論工作和實驗研究顯著擴展了激光波長的范圍,為光譜學研究提供了新的工具。他與肖洛和西格班共同獲得1981年諾貝爾物理學獎,表彰他們在激光和激光光譜學方面的研究工作。
個人生活和逝世
布隆伯根在1948年遇到了未來的妻子胡貝爾塔·德利安娜·布林克,并于1950年結婚。他們于1958年成為美國公民,并育有三個孩子。布隆伯根于2017年9月5日因心肺衰竭在亞利桑那州圖森去世,享年97歲。
傳記
尼古拉斯·布隆伯根的生平在2016年的荷蘭傳記和2019年的英文傳記中有詳細記載。
獎項和榮譽
布隆伯根的成就得到了廣泛認可,他獲得了多項獎項和榮譽,包括荷蘭皇家藝術與科學院對外院士、美國物理學會會士、美國藝術與科學院、古根海姆獎學金、美國物理學會奧利弗·巴克利獎、美國無線電工程師學會莫里斯·N·利布曼紀念獎、美國國家科學院院士、費城本杰明·富蘭克林研究所斯圖爾特·巴蘭坦因獎、美國總統國家科學獎章、荷蘭皇家藝術與科學院洛侖茲獎章、印度科學院外籍榮譽院士、美國光學學會弗雷德里克·艾夫斯獎章、洪堡高級科學家、法國科學院外籍成員、美國哲學學會會員、德國科學院利奧波爾迪納院士、新南威爾士大學保羅·狄拉克理論物理學進展獎、美國國家工程院名譽院士、烏得勒支大學比約特生物分子研究中心比約特獎章。
遺產
在布隆伯根百歲誕辰之際,澳大利亞新南威爾士大學的研究團隊在《自然》雜志上發表了一篇文章,證明了成功地利用電場對單個原子核進行相干控制的想法,這個想法最早是由布隆伯根在1961年提出的。
外部鏈接
參考資料 >