Как получить когерентное излучение, стало B общих чертах понятно B 1918 г., когда Альберт Эйнштейн предсказал явление вынужденного излучения. Если создать среду, B которой атомы находятся B возбуждённом состоянии, и «запустить» B неё слабый поток когерентных фотонов, то его интенсивность станет расти. Оставалась «самая малость»: придумать, как такую среду «сделать». На это ушло более 30 лет.
B начале 50-х гг. российские исследователи Николай Геннадьевич Басов (родился в 1922 г.), Александр Михайлович Прохоров (родился B 1916 г.) H независимо от них американский физик Чарлз Хард Таунс (родился в 1915 г.) создали усилитель радиоволн высокой частоты на молекулах аммиака.
Нужные для работы возбуждённые молекулы отбирало из потока газа электрическое поле сложной конфигурации. Новорождённое устройство получило название «мазер».

Во-первых, лазерное излучение имеет очень высокую температуру. Её величина зависит от мощности излучения и достигает порой миллионов градусов.
Во-вторых, лазер излучает энергию на одной частоте, на одной длине волны. Раньше такое монохроматическое излучение получали только B диапазоне радиоволн. Свет, испускаемый даже очень маленьким кусочком раскалённого вещества, всегда состоит из волн самой разной частоты. По этой причине B оптике никак не удавалось, например, создать узконаправленные H сфокусированные пучки излучения, которыми радиоинженеры пользуются уже не один десяток лет.
B-третьих, лазерное излучение очень стабильно. Электромагнитная волна, которую генерирует лазер, распространяется на многие километры не изменяясь. Её амплитуда, частота и фаза могут оставаться постоянными очень долго. Это качество называется высокой пространственной и временной когерентностью.
Все три особенности лазерного излучения нашли применение B самых разных отраслях техники, при решении различных технологических задач. Для каждого случая можно подобрать лазер нужного типа H требуемой мощности.

Как унести в кармане 30 томов Большой советской энциклопедии или весь Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона? Как измерить расстояние до Луны с точностью до сантиметра? Как в долю секунды пробить отверстие в алмазе, сделать операцию на глазном дне H сбить на лету баллистическую ракету?
Ответ один: это можно сделать при помощи лазера — удивительного изобретения XX столетия.
Лазерная техника ещё очень молода - ей нет и полувека. Однако за это совсем небольшое время лазер из любопытного лабораторного устройства превратился в средство научного исследования, в инструмент, применяемый в промышленности. Трудно найти такую область современной техники, где бы не работали лазеры. Их излучение используется для связи, записи и чтения информации, для точных измерений; они незаменимы в медицине - хирургии и терапии. Многие учёные считают, что кардинальные изменения, которые лазер внёс в жизнь человека, подобны последствиям промышленного применения электричества в конце XIX в.

Ралиолокаиией {от лат. radius -«луч» и locatio- «размещение») называется область радиотехники, которая занимается наблюдением за удалёнными объектами: измерением скорости передвижения; определением положения B пространстве и других характеристик. Устройства, применяемые для этих целей, именуют локаторами или раларами. B зависимости от предназначения они имеют разную конструкцию, но принцип их работы одинаков. Антенна локатора излучает узкую радиоволну небольшой длительности - радиоимпульс. Bстретив на своём пути препятствие (самолёт, корабль или облако), импульс отражается от него и возвращается K локатору. Там через приёмную антенну он попадает B усилитель и выводится на экран B виде «зайчика» - отметки цели.
Ешё B 1886—1889 гг. немецкий физик Г. Р. Герц наблюдал отражение радиоволн от стен и предметоB. Русский учёный A. C. Попов обнаружил в 1897 r. 5вление «затенения» радиоволн. Оно заключалось B том, что радиосвязь кораблей нарушалась, если между ними проходило судно. Немецкий инженер К. Хюльс-майер B 1904 r. подал заявку на способ обнаружения судов C помошью радиоволн и описал устройство для его осуществления.
B 30-x гг. во многих странах (B СССР, Англии, США, ГерманиI и др.) начались работы по созданию систем радиолокации. Первые радиолокационные станции (РАС) для обнаружения самолётов были установлены на юго-западном побережье Великобритании B 1936 r. B нашей стране первый локатор построили B 1938 г.

Это случилось вскоре после начала Второй мировой войны. Итальянская морская эскадра, воспользовавшись ночной темнотой, проходила недалеко от берегов Англии.
Внезапно рядом с головным крейсером раздался оглушительный взрыв артиллерийского снаряда; за ним последовали новые взрывы. В полной темноте снаряды с удивительной точностью находили плывущие цели, сея панику H нанося кораблям страшные повреждения. В этом походе итальянцы потеряли три крейсера и два эсминца. Так Великобритания продемонстрировала грозную силу нового оружия - радиолокационной системы (РЛС) наводки артиллерийских орудий.
Не менее успешно англичане использовали радиолокацию для защиты Лондона H других городов от налётов германской авиации. Войска противовоздушной обороны (ПВО), оснащённые РЛС, с высокой точностью вели стрельбу по вражеским самолётам. Например, 28 августа 1940 г. немцы предприняли воздушную атаку на Лондон. Из 101 самолёта-снаряда «Фау-1» (ракетное оружие дальнего действия) до столицы Великобритании долетели лишь четыре, остальные были сбиты в пути. Так мир узнал об удивительных возможностях радиолокации — области радиотехники, предмет которой - обнаружение и распознавание различных объектов на расстоянии.

B 50-х гг. XX B. появились полупро водниковые приборы. Они сравни тельно просты и весьма компактны. Взаимодействие электронов с элект ромагнитными полями происходит здесь не B вакууме, a B твёрдом теле -кристалле.
Электрические свойства полупро водникового кристалла связаны с су ществованием B нём двух областей с разными видами проводимости.
B некоторых кристаллических ве ществах часть электронов на верх них атомных оболочках оказываются «лишними». Они уходят, оставляя пу стые места - вакансии, или дырки, которые можно рассматривать как положительные заряды. Если к кри сталлу приложить электрическое на пряжение, электроны «побегут» к од ному электроду, a дырки - к другому. Через кристалл пойдёт электриче ский ток, обусловленный электронно дырочной, или p-n-проводимостью (от англ. positiv - «положительный» и negativ - «отрицательный»). Вводя B кристалл определённые добавки, B нём создают зоны с избытком либо электронов (n-проводимость), либо дырок (p-проводимость).
На границе этих зон возникает так называемый p-n-переход, воздействуя на который внешним напряжением можно, например, заставить двигать ся только электроны, a дырки «запе реть»; управлять током проводимости, прикладывая слабое переменное на пряжение, и T. д.
Иными словами, полупроводни ковые приборы способны играть роль диода, триода и более сложных электронных устройств чрезвычайно малых размеров; могут преобразовы вать световые сигналы B электриче ские и наоборот (фотодиод; фоторе зистор - элемент, меняющий своё электрическое сопротивление под воздействием света; фототранзистор).
Существуют полупроводниковые приборы - термоэлементы, термо электрические генераторы (вырабатывающие электрическую энергию при нагревании) - для превращения тепловой энергии B электрическую и наоборот. Эти приборы можно ис пользовать B качестве пьезоэлектри ческих датчиков (реагирующих на изменение атмосферного давления), тензометрических приборов (позво ляющих контролировать механиче ское смещение) и т. п.

Вещества, способные изменять ориентацию молекул под воздей ствием электрических полей, открыл B 1888 г. австрийский бо таник Ф. Рейнитиер. Однако, как иногда случается, учёные не об ратили особого внимания на необычные свойства этих жидкостей. Даже после появления B 1904 г. книги «Жидкие кристаллы», на писанной О. Леманном, никто не догадался применить их в тех нике.
Шло время. Синтезировались всё новые жидкие кристаллы, развивалась теория их строения1 Но только B 1963 г. америка нец Аж. Фергюсон догадался использовать важнейшее свойство жидких кристаллов - изменять цвет под воздействием темпера туры - для обнаружения не видимых простым глазом тепловых полей. После того как ему выдали патент на изобретение, инте рес к жидким кристаллам резко возрос.
B 1965 г. B США собралась Первая международная конферен ция, посвяшённая жидким кристаллам. B 1968 г. американские учёные создали приHципиально новые индикаторы для систем отображения информации. Принцип их действия основан на том, что молекулы жидких кристаллов, поворачиваясь B электрическом поле, по-разному отражают и пропускают свет. Под воздействи ем напряжения, которое подавали на проводники, впаянные B экран, на нём возникало изображение, состоящее из микроско пических точек. И всё же только после 1973 г., когда группа ан глийских химиков под руководством Дж. Грея синтезировала жид кие кристаллы из относительно дешёвого и доступного сырья, эти вещества получили широкое распространение B разнообразных устройствах.

Появлению устройств для передачи сообщений без проводов (с помощью электромагнитного излучения) пред шествовали долгие годы научных по исков. В 1888 r. немецкий физик Генрих Рудольф Герц эксперимен тально доказал существование элек тромагнитных волн, распространя ющихся в пространстве. В опытах он использовал источник электромаг нитного излучения (вибратор) и удалённый от него приёмный элемент (резонатор), реагировавший на это излучение. Французский изобретатель Э. Бранли повторил в 1890 г. эксперименты Герца, применив более надёжный элемент для обнару жения электромагнитных волн -радиокондуктор. Английский учё ный O. Лодж усовершенствовал этот приёмный элемент и назвал его ко герером (от лат. cohaereo - «быть связанным»). Когерер представлял собой стеклянную трубку, наполнен ную железными опилками. В обыч ных условиях они плохо проводят электричество. Но электромагнитная волна, прошедшая сквозь опилки, намагничивает их. Крупинки железа сцепляются, приобретаTт хорошую проводимость — и когерер пропу скает сигнал. Если трубку встряхнуть, опилки рассыпаются - сигнал пропадает.

В 1887 г. немецкий физик Генрих Герц (1857—1894) открыл фотоэф фект - переход энергии света в электрическую энергию. В 1888-1890 гг. фотоэффект обстоятельно изучил русский учёный Александр Григорьевич Столетов (1839-1896).
Вслед за этим появились фотоэле менты — электронные приборы, дей ствие которых основано на использо вании фотоэлектронной эмиссии -выхода электронов из металла под действием света.
Световой поток, попадая на катод, вызывает фотоэлектронную эмис сию с его поверхности. Чтобы увели чить выход электронов, катод покры вают соединением сурьмы и цезия. При замыкании цепи возникает элек трический ток, величина которого зависит от интенсивности светового потока.
Фотоэлементы быстро нашли ши рокое применение в научных иссле дованиях, производстве и быту. Ими оборудуют разнообразные автомати ческие устройства - турникеты в мет ро; двери, открывающиеся перед че ловеком; блокировочные устройства, которые останавливают механизм, предохраняя от травм рабочих, попав ших B опасную зону.

В современной аппаратуре широко применяются различные индикаторы, преобразующие электрические сиг налы в световые - светящиеся циф ры, знаки, рисунки на экранах каль куляторов, компьютеров H T. п.
Для отображения сложной инфор мации - графиков, рисунков, движу щихся изображений - используются газоразрядные индикаторные панели, содержащие большое число светоиз-лучающих элементов (газоразрядных ячеек). В пазы стеклянных пластин па нели уложены проволочные катоды H аноды. Пластины разделены изолиру ющей матрицей C отверстиями в ме стах скрещивания катодов и анодов. При подаче напряжения на несколь ко катодов и анодов в соответствую щих точках панели возникает светя щийся разряд, воспроизводящий заданный рисунок.
Широко распространены так назы ваемые жидкокристаллические эк раны и панели. По конструкции они похожи на газоразрядные, но между электродами находится слой орга нического вещества с длинными молекулами - жидкий кристалл. При наложении электрического поля мо лекулы меняют свою ориентацию и по-другому отражают и пропускают свет, «рисуя» изображение или текст. Жидкие кристаллы используются в часах и калькуляторах, в экранах пор тативных телевизоров и компьютеров.