Theodor Wolfgang Hänsch ( pronunciación alemana: [ˈteːodoːɐ̯ ˈhɛnʃ] ⓘ ; nacido el 30 de octubre de 1941) es unfísico. Recibió un tercio delPremio Nobel de Físicapor "contribuciones al desarrollo dela espectroscopiade precisión basada enláser, incluida ladel peine de frecuencia", compartiendo el premio conJohn L. HallyRoy J. Glauber.
Hänsch es director del Max-Planck-Institut für Quantenoptik ( óptica cuántica ) y profesor de física experimental y espectroscopia láser en la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich , Baviera , Alemania.
Hänsch recibió su educación secundaria en Helmholtz-Gymnasium Heidelberg y obtuvo su diploma y doctorado en la Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg en la década de 1960. [1] Posteriormente, fue becario postdoctoral de la OTAN en la Universidad de Stanford con Arthur L. Schawlow de 1970 a 1972. Hänsch se convirtió en profesor asistente en la Universidad de Stanford , California , de 1975 a 1986. Fue galardonado con el Premio Comstock de Física del Instituto Nacional Academia de Ciencias en 1983. [2] En 1986, recibió la Medalla Albert A. Michelson del Instituto Franklin . [3] Ese mismo año, Hänsch regresó a Alemania para dirigir el Max-Planck-Institut für Quantenoptik . En 1989 recibió el Premio Gottfried Wilhelm Leibniz de la Deutsche Forschungsgemeinschaft , el máximo galardón concedido en la investigación alemana. En 2005 también recibió el Premio Otto Hahn de la ciudad de Frankfurt am Main , la Sociedad de Químicos Alemanes y la Sociedad Alemana de Física. Ese mismo año, la Sociedad Óptica de América le otorgó la Medalla Frederic Ives y la categoría de miembro honorario en 2008.
Uno de sus alumnos, Carl E. Wieman , recibió el Premio Nobel de Física en 2001.
En 1970 inventó un nuevo tipo de láser que generaba pulsos de luz con una resolución espectral extremadamente alta (es decir, todos los fotones emitidos por el láser tenían casi la misma energía, con una precisión de 1 parte en un millón). Con este dispositivo logró medir la frecuencia de transición de la línea de Balmer del hidrógeno atómico con una precisión mucho mayor que antes. A finales de la década de 1990, él y sus compañeros de trabajo desarrollaron un nuevo método para medir la frecuencia de la luz láser con una precisión aún mayor, utilizando un dispositivo llamado generador de peine de frecuencia óptica . Este invento se utilizó luego para medir la línea Lyman de hidrógeno atómico con una extraordinaria precisión de 1 parte en cien billones. Con una precisión tan alta, fue posible buscar posibles cambios en las constantes físicas fundamentales del universo a lo largo del tiempo. Por estos logros recibió el Premio Nobel de Física de 2005.
El Premio Nobel fue otorgado al profesor Hänsch en reconocimiento al trabajo que realizó a finales de los años 1990 en el Instituto Max Planck en Garching, cerca de Munich, Alemania. Ha desarrollado un "sintetizador de peine de frecuencia" óptico que permite, por primera vez, medir con extrema precisión el número de oscilaciones de la luz por segundo. Estas mediciones de frecuencia óptica pueden ser millones de veces más precisas que las determinaciones espectroscópicas anteriores de la longitud de onda de la luz.
El trabajo en Garching fue motivado por experimentos sobre la espectroscopia láser muy precisa del átomo de hidrógeno. Este átomo tiene una estructura particularmente simple. Al determinar con precisión su línea espectral, los científicos pudieron sacar conclusiones sobre cuán válidas son nuestras constantes físicas fundamentales, si, por ejemplo, cambian lentamente con el tiempo. A finales de la década de 1980, la espectroscopia láser de hidrógeno había alcanzado la máxima precisión permitida por las mediciones interferométricas de longitudes de onda ópticas.
Los investigadores del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica especularon sobre nuevos métodos y desarrollaron el sintetizador óptico de peine de frecuencia. Su nombre proviene del hecho de que genera un espectro de luz a partir de lo que originalmente eran pulsos de luz ultracortos y monocromáticos. Este espectro está formado por cientos de miles de líneas espectrales nítidas con un intervalo de frecuencia constante.
Un peine de frecuencia de este tipo es similar a una regla. Cuando se determina la frecuencia de una radiación particular, se puede comparar con las líneas espectrales de peine extremadamente agudas, hasta encontrar una que "encaja". En 1998, el profesor Hänsch recibió el premio de investigación Philip Morris por el desarrollo de este "dispositivo de medición".
Una de las primeras aplicaciones de este nuevo tipo de fuente de luz fue determinar la frecuencia de la muy estrecha transición de dos fotones del hidrógeno ultravioleta 1S-2S. Desde entonces, la frecuencia se determina con una precisión de 15 decimales.
El peine de frecuencia sirve actualmente como base para mediciones de frecuencia óptica en un gran número de laboratorios de todo el mundo. Desde 2002, la empresa Menlo Systems, en cuya fundación participó el Instituto Max Planck de Garching, suministra sintetizadores de peine de frecuencia comerciales a laboratorios de todo el mundo.
Hänsch introdujo la expansión del haz telescópico intracavidad en osciladores láser sintonizados en rejilla [4] , produciendo así el primer láser sintonizable de ancho de línea estrecho. A este desarrollo se le atribuye haber tenido una gran influencia en el desarrollo de otros osciladores láser de rejilla de prismas múltiples de ancho de línea estrecho . [5] A su vez, los láseres orgánicos sintonizables de ancho de línea estrecho y los láseres de estado sólido, que utilizan iluminación total de la rejilla, han tenido un impacto importante en la espectroscopia láser . [6]