maser是什麼意思，maser的意思翻譯、用法、同義詞、例句

maser英标

英:/'meɪzə/ 美:/ˈmeɪzər/

詞性

複數:masers

常用詞典

例句

專業解析

maser（中文常譯為“微波激射器”）是一種利用受激輻射原理産生或放大相幹微波的裝置。其名稱是“Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的首字母縮寫。以下是其詳細解釋：

1. 基本定義與原理

   maser的核心原理是受激輻射（Stimulated Emission），這是愛因斯坦在1917年提出的量子力學概念。當處於激發态的原子、分子或離子受到特定頻率（與其能級差匹配）的電磁輻射（如微波光子）刺激時，會躍遷到低能态并釋放出一個與入射光子完全相同（頻率、相位、偏振态、傳播方向一緻）的光子。在合適的條件下（如粒子數反轉），這個過程會産生大量相幹光子，實現對微波信號的相幹放大或振蕩生成。

2. 曆史背景與發明

   第一台maser由美國科學家查爾斯·湯斯（Charles H. Townes）及其同事於1953年成功研制，他們使用氨氣分子束作為工作物質。這一突破性成果為激光（Laser，光波段的受激輻射放大器）的發明奠定了基礎，湯斯也因此獲得了1964年諾貝爾物理學獎。

3. 與激光的關系

   maser是激光在微波波段的對應物。兩者的物理原理完全相同（受激輻射），主要區别在於工作頻率：maser工作在微波頻段（通常指波長約1毫米至1米的電磁波），而激光工作在紅外、可見光或紫外等更高頻率的光波段。因此，激光有時也被稱為“光學maser”。

4. 主要應用領域

   • 原子鐘：氫原子鐘利用氫原子基态超精細能級躍遷産生的微波信號（約1.42 GHz），其極高的頻率穩定性使氫鐘成為目前最精确的時間頻率标準之一，廣泛應用於導航（如GPS校準）、深空探測和基礎物理研究。
   • 射電天文學：宇宙空間中的某些分子（如羟基OH、水分子H₂O、矽 monoxide SiO）在特定條件下會産生天然的maser輻射（天體maser）。探測這些強而窄的譜線有助於研究恒星形成區、晚期恒星包層、活動星系核等極端物理環境。
   • 深空通信：由於其低噪聲和高靈敏度的特性，maser放大器曾用於地面大型射電望遠鏡（如NASA的深空網絡），以接收來自遙遠航天器的微弱信號。
   • 基礎物理研究：實驗室中的maser被用於精密測量（如電子磁矩）、檢驗物理常數穩定性以及量子力學基礎研究。

參考資料來源：

1. 諾貝爾獎官網 - Charles H. Townes 傳記 (解釋受激輻射原理與maser發明) https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1964/townes/biographical/
2. 《自然》雜志 - 1954年maser原理論文 (曆史背景) https://www.nature.com/articles/173030a0 (需訪問權限，但為權威原始文獻)
3. 美國物理學會 - 激光曆史簡介 (解釋maser與激光關系) https://www.aps.org/publications/apsnews/200512/history.cfm
4. 美國國家标準與技術研究院 - 原子鐘類型介紹 (氫原子鐘應用) https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/time-realization/atomic-standards
5. NASA 宇宙百科 - 天體Maser (天文應用) https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve (相關頁面内搜索"maser")

網絡擴展資料

Maser（音标：英['meɪzə]，美['meɪzə]）是“Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的首字母縮寫，意為“微波激射器”。以下是其詳細解釋：

定義與原理

1. 基本概念
   Maser是一種通過受激輻射放大微波信號的裝置，其工作原理與激光（Laser）類似，但工作波段在微波範圍（頻率通常低於可見光）。它通過激發原子或分子産生高強度的相幹微波輻射。

2. 核心原理
   利用粒子在能級躍遷時釋放的能量，通過受激輻射實現微波信號的放大，最終輸出高度定向、單色性好的電磁波。

應用領域

1. 精密測量
   如铯原子鐘和氫微波激射器（Hydrogen Maser），用於高精度時間計量和天文觀測。
2. 天文學研究
   宇宙中的天然maser現象（如星際分子雲）可幫助科學家研究天體物理過程。
3. 通信與雷達
   早期用於衛星通信和深空探測，提供低噪聲信號放大。

與激光的對比

擴展知識

• 天然maser現象在星際空間中被發現，例如水分子和羟基分子在特定條件下會産生微波輻射。
• 查爾斯·湯斯（Charles Townes）因對maser和激光研究的貢獻獲得1964年諾貝爾物理學獎。

如需進一步了解技術細節或應用案例，可參考權威物理或工程學資料。

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