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 Múnich , Baviera , Alemania.
Hänsch recibió su educación secundaria en el 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 en Física de la Academia Nacional de Ciencias en 1983. [2] En 1986, recibió la Medalla Albert A. Michelson del Instituto Franklin . [3] En el 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 , que es el máximo galardón que se concede en el ámbito de la investigación alemana. En 2005 recibió también el Premio Otto Hahn de la ciudad de Frankfurt am Main , la Sociedad Alemana de Químicos y la Sociedad Alemana de Física. Ese mismo año, la Sociedad Óptica de América le otorgó la Medalla Frederic Ives y el estatus de miembro honorario en 2008.
Uno de sus estudiantes, 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). Utilizando 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 colaboradores 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 . Esta invención se utilizó luego para medir la línea de Lyman del hidrógeno atómico con una precisión extraordinaria de 1 parte en cien billones. Con una precisión tan alta, se hizo posible buscar posibles cambios en las constantes físicas fundamentales del universo a lo largo del tiempo. Por estos logros se convirtió en co-receptor del 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 90 en el Instituto Max Planck de Garching, cerca de Múnich, Alemania. Desarrolló un "sintetizador de peine de frecuencias" óptico que permite, por primera vez, medir con extrema precisión el número de oscilaciones de 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 se basó en experimentos de espectroscopia láser de alta precisión del átomo de hidrógeno. Este átomo tiene una estructura especialmente sencilla. Al determinar con precisión su línea espectral, los científicos pudieron sacar conclusiones sobre la validez de nuestras constantes físicas fundamentales, por ejemplo, si cambian lentamente con el tiempo. A finales de los años 80, la espectroscopia láser del hidrógeno había alcanzado la precisión máxima que permitían 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 de peine de frecuencias ópticas. Su nombre se debe a que genera un espectro de luz a partir de pulsos de luz ultracortos y de un solo color. Este espectro está formado por cientos de miles de líneas espectrales nítidas con un intervalo de frecuencia constante.
Este peine de frecuencias es similar a una regla. Cuando se determina la frecuencia de una determinada radiación, se puede comparar con las líneas espectrales extremadamente precisas del peine hasta encontrar una que "encaje". En 1998, el profesor Hänsch recibió un 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 transición de dos fotones 1S-2S del hidrógeno ultravioleta, muy estrecha. Desde entonces, la frecuencia se ha determinado con una precisión de 15 decimales.
En la actualidad, el peine de frecuencias se utiliza como base para la medición de frecuencias ópticas en numerosos 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 frecuencias comerciales a laboratorios de todo el mundo.
Hänsch introdujo la expansión de haz telescópico intracavitario en osciladores láser sintonizados con rejilla [4], produciendo así el primer láser sintonizable de ancho de línea estrecho. Se le atribuye a este desarrollo haber tenido una influencia importante 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 la iluminación total de la rejilla, han tenido un impacto importante en la espectroscopia láser [6] .