Fatos e planilhas de Charles Townes

Charles Townes foi um físico americano que trabalhou no desenvolvimento de espectroscopia de alta resolução de gases do espectro eletromagnético na região de microondas. Ele trabalhou na teoria e na aplicação de maser e outras eletrônicas quânticas que associam maser e dispositivos a laser. Townes também ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1964 por seu desenvolvimento de um maser.

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Fatos e informações importantes

BIOGRAFIA

  • Charles Hard Townes nasceu em Greenville, Carolina do Sul em 28 de julho de 1915. Henry Townes, seu pai, era advogado e editor de jornal. Sua mãe, Ellen Hard, era formada na faculdade. Ele morava em uma fazenda de 20 acres com seus dois irmãos e três irmãs.
  • Desde muito jovem Townes já demonstrou grande interesse pelas ciências biológicas e naturais. Ele foi considerado um estudioso talentoso e foi acelerado para a oitava série.
  • Aos 26 anos, Townes frequentou a Furman University em sua cidade natal e se interessou por estudar física. Ele obteve dois graus de bacharelado - um Bacharel em Ciências em Física e um Bacharel em Letras em Línguas Modernas.
  • Townes frequentou a Duke University para seu mestrado em física em 1937. Townes escreveu sobre os geradores van der Graaf para sua tese de mestrado e continuou estudando as línguas francesa, italiana e russa.
  • No California Institute of Technology, Townes completou sua educação, onde desenvolveu pesquisas sobre o spin do núcleo do carbono-13 e obteve um PhD em Física em 1939.

PESQUISAS E REALIZAÇÕES INICIAIS

  • Townes passou seus próximos oito anos na Bell Telephone Laboratories e trabalhou como pesquisador. Townes também teve aulas na Juilliard School of Music enquanto morava em Cidade de Nova York .
  • No decorrer Segunda Guerra Mundial , Townes desenvolveu um extenso trabalho em bombardeio de radar e projetos de sistemas. Ele também trabalhou no rádio astronomia . Townes fez contribuições cruciais no desenvolvimento da espectroscopia de alta resolução de gases na região de microondas do espectro eletromagnético após a guerra.
  • Townes também continuou seu trabalho quando se juntou ao corpo docente da Universidade de Columbia em 1948.

O DESCOBERTO DO MASER

  • A chegada do radar durante a Segunda Guerra Mundial foi a chave para o uso extensivo de dispositivos eletrônicos na pesquisa científica. Townes se concentrou no uso de microondas (radiação de baixa frequência) na investigação da estrutura da matéria.
  • Para realizar esse tipo de investigação de forma eficaz, Townes usou osciladores (um dispositivo que gera correntes elétricas oscilatórias) para ser capaz de produzir radiação de comprimento de onda muito curto.
  • No entanto, no final da década de 1940, ficou provado que nunca seria possível construir um oscilador comum que pudesse gerar radiações com comprimento de onda inferior a um milímetro.
  • Townes usou o fenômeno da emissão estimulada durante sua primeira tentativa de produzir um oscilador que se adequasse a seu propósito. O referido fenômeno é aquele através do qual átomos sob a influência de um campo eletromagnético aplicado emitem fótons.
  • Em 1951, Townes teve a ideia inovadora para seu maser e indicou os planos no verso de um envelope.
  • Townes aprendeu que, para ser capaz de amplificar a radiação de comprimento de onda muito curto, seria necessária uma ação em escala molecular. Ele formulou uma maneira de um conjunto de moléculas ser capaz de produzir um oscilador autoexcitado que poderia amplificar sinais.
  • As certas moléculas devem estar em seu estado ativo para conter uma grande quantidade de energia. As ondas eletromagnéticas estimulam as moléculas a liberar a energia extra na mesma frequência e fase da energia eletromagnética estimulante.

O MASER

  • Um maser é definido como amplificação de microondas por emissão estimulada de radiação. Townes construiu o primeiro em 1954 com H.J. Zeiger e James P. Gordon na Universidade de Columbia.
  • O maser utiliza gás amônia. É colimado (em paralelo) por um pequeno orifício em um vácuo que atua como um feixe de moléculas. As moléculas estão em dois estados de energia e serão refletidas em direções diferentes dependendo de sua energia por um campo eletromagnético aplicado.
  • Se as moléculas têm energia superior, elas são desviadas para uma câmara conhecida como cavidade ressonante (é um tipo de ressonador que confina o campo eletromagnético). A amplificação ocorre se o número de moléculas que são desviadas para a cavidade for alto o suficiente.
  • Townes identificou as condições necessárias para a operação de masers em diferentes regiões de comprimento de onda. Isso inclui as porções infravermelho, visível e ultravioleta do espectro.
  • O desenvolvimento do maser de Townes provou ser crucial na pesquisa experimental moderna. Os amplificadores Maser utilizam uma relação sinal-ruído muito alta. No princípio da incerteza, os amplificadores maser chegam extremamente perto de amplificar um único fóton porque se aproximam de sua precisão máxima.
  • Em experimentos realizados em um nível quântico, os masers de Townes são extremamente úteis. Eles também são úteis em comunicações de radar e microondas de longa distância e na recepção e detecção de sinais mais fracos em radioastronomia.
  • Townes recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1964 por seu trabalho crucial em eletrônica quântica que o levou a desenvolver o maser.

MASERS PARA LASERS

  • Em 1957, enquanto Townes trabalhava no maser, ele e Arthur L. Schawlow procuraram formular maneiras de produzir feixes de luz extremamente concentrados. Durante esse tempo, os lasers eram possíveis para usos puramente científicos.
  • Ambos os físicos obtiveram as patentes em 1960 da tecnologia do laser (amplificação de luz por emissão estimulada de radiação). No entanto, eles nunca lucraram com eles pessoalmente.

Planilhas de Charles Townes

Este é um pacote fantástico que inclui tudo o que você precisa saber sobre Charles Townes em 23 páginas detalhadas. Estes são planilhas de Charles Townes prontas para usar que são perfeitas para ensinar aos alunos sobre Charles Townes, que foi um físico americano que trabalhou no desenvolvimento de espectroscopia de alta resolução de gases no espectro eletromagnético na região das microondas. Ele trabalhou na teoria e na aplicação de maser e outras eletrônicas quânticas que associam maser e dispositivos a laser. Townes também ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1964 por seu desenvolvimento de um maser.

Lista completa das planilhas incluídas

  • Fatos sobre Charles Townes
  • Perfil de Townes
  • O Preenchimento de Townes
  • Masers Jumbling
  • Linha do tempo de Townes
  • Masers e Lasers
  • As perguntas de Charles
  • Análise de Townes
  • Como isso aconteceu?
  • Townes: fato ou blefe
  • Cotações de Townes

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Fatos e planilhas de Charles Townes: https://diocese-evora.pt - KidsKonnect, 30 de agosto de 2020

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