MENU
Banner

แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 3 | ค.ศ. 1907 สำหรับการคิดค้นเครื่องมือวัดความละเอียดสูงด้วยแสงและการศึกษาทางด้านสเปกโตรสโคปี

แสงกับรางวัลโนเบล
บทความ | ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค-สวทช.)

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1907 ได้มอบให้แก่ Albert A. Michelson ซึ่งเป็นชาวอเมริกันคนแรกที่ได้รับรางวัลอันทรงเกียรตินี้ ผลงานที่ทำให้ Albert Michelson ได้รับรางวัลโนเบลเกี่ยวข้องกับการใช้หลักการแทรกสอดกันของแสงมาพัฒนาเครื่องมือวัดที่ให้ความละเอียดสูงกว่าเดิมถึง 20-100 เท่า และ ให้ความละเอียดของการวัดในระดับหนึ่งในห้าสิบของ ความยาว คลื่นการพัฒนาวิธีการวัดนี้ทำให้สามารถตรวจสอบขนาดของวัตถุ การขยายหรือหดตัวของวัตถุ การวัดมุมด้วยความละเอียดสูง การวัดความหนาของฟิล์มบางระดับนาโนเมตร-ไมโครเมตร การตรวจสอบค่าคงที่ของแรงดึงดูดของโลก มวล และ ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลก ได้

แสงกับรางวัลโนเบล
โครงสร้างการแทรกสอดของ Michelson

หลักการแทรกสอดนี้ยังเป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างเครื่องมือที่เรียกว่า LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจวัดคลื่นแรงโน้มถ่วงได้ (Gravitational Wave) ที่ Albert Einstein ได้คาดการณ์ทางทฤษฎีไว้เมื่อ ค.ศ. 1916 การตรวจพบคลื่นแรงโน้มถ่วงนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ 3 คน คือ Rainer Weiss, Barry C. Barish และ Kip S. Thorne ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 2017

แสงกับรางวัลโนเบล
เครื่องตรวจวัดความสม่ำเสมอของพื้นผิวด้วยหลักการแทรกสอดของแสงตามโครงสร้างของ Michelson (ภาพจาก http://www.zygo.com)

นอกเหนือจากวิธีการตรวจวัดด้วยแสงที่ให้ความละเอียดสูงแล้ว Michelson ยังได้ประดิษฐ์เกรตติ้ง (Grating) ที่สร้างขึ้นจากชิ้นส่วนที่สะท้อนแสงได้หลายๆ ชิ้นแต่มีความหนาไม่เท่ากันมาวางอยู่ใกล้ๆ กัน ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า เกรตติ้งชนิด Echelon เกรตติ้งชนิดนี้สามารถแยกสเปกตรัมของแสงได้ละเอียดมากอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้การเรียนรู้ทางด้านสเปกโตรสโคปีก้าวหน้าไปอย่างมาก

แสงกับรางวัลโนเบล
เกรตติ้งแบบ Echelon (ภาพจาก http://physics.unl.edu/history/histinstr/spectra.html)
ประวัติย่อ : Albert Abraham Michelson
แสงกับรางวัลโนเบล
Albert Abraham Michelson นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันคนแรกที่ได้รับรางวัลโนเบล

Albert Abraham Michelson เกิดที่เมือง Strelno ใน Prussia (ปัจจุบันคือประเทศโปแลนด์) เมื่อวันที่ 19 ธันวาคม ค.ศ. 1852 ในครอบครัวพ่อค้าชาวยิว และครอบครัวได้ย้ายไปตั้งรกรากที่สหรัฐฯ เมื่อปี ค.ศ. 1855 ระหว่างที่รับทุนการศึกษาอยู่ใน U.S. Naval Academy มีความสนใจทางด้านแสง ความร้อน และ การพยากรณ์อากาศ ในปี ค.ศ. 1883 ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ทางด้านฟิสิกส์ที่ Case School of Applied Science ในมลรัฐ Ohio และเน้นการพัฒนาหลักการแทรกสอดกันของแสง ในปี ค.ศ. 1887 ได้ร่วมกับ Edward Morley พัฒนาการทดลองที่เป็นที่รู้จักกันในชื่อการทดลอง Michelson-Morley ซึ่งพิสูจน์ว่าแสงเดินทางด้วยความเร็วคงที่ และทำให้เขาทั้งสองสามารถวัดระยะทางด้วยความละเอียดสูง และสร้างมาตรฐานหน่วยวัดความยาวขึ้น ในปี ค.ศ. 1889 และ 1892 ได้ย้ายไปเป็นศาสตราจารย์ที่ Clark University ที่มลรัฐ Massachusettes และ ดำรงตำแหน่งหัวหน้าภาคฟิสิกส์ที่ University of Chicago ตามลำดับ

แหล่งข้อมูล
  • Nobel Lectures in Physics 1901-1921, World Scientific Publishing, November 1998.
  • http://nobelprize.org, accessed Feb 2019.
  • http://en.wikipedia.org, accessed Feb 2019.
  • ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร, โฟโทนิกส์ มหัศจรรย์แห่งแสง, นานมีบุ๊คพับลิเคชัน, กรุงเทพฯ, กุมภาพันธ์ 2549.

บทความที่เกี่ยวข้อง

รางวัลโนเบล แสง เครื่องมือวัดความละเอียดสูงด้วยแสง สเปกโตรสโคปี

วันที่เผยแพร่ 1 พฤษภาคม 2562 14:35