Alfred Kastler

Alfred Kastler (1902-1984), físico francés, galardonado con el Premio Nobel de Física en 1966 por el desarrollo de métodos que empleaban la luz para manipular y estudiar los niveles de energía de los electrones en los átomos.

Nació en Guebwiller, en Alsacia (en la actualidad perteneciente a Francia). Se licenció en 1926 por la prestigiosa Escuela Normal Superior de París. Tras graduarse, fue profesor de enseñanza superior en varias ciudades antes de aceptar un puesto de investigador asistente en 1931 en la Universidad de Burdeos, por la que se doctoró en Física en 1936. Desde 1936 hasta 1938 fue profesor de la Universidad de Clermont-Ferrand y después de la de Burdeos, hasta 1941, año en que regresó a la Escuela Normal Superior como profesor asistente de Física; obtuvo la titularidad de la plaza en 1945. Se jubiló en 1968, y fue director de investigación del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia desde ese año hasta 1972.

Descubrió y desarrolló dos métodos, la doble resonancia y el bombeo óptico, que utilizan la luz para aumentar la energía de los átomos con el fin de poder estudiarlos. Ambos métodos supusieron un gran adelanto y permitieron estudiar con mucho más detalle la estructura atómica.

La doble resonancia, desarrollada a finales de la década de 1940, consiste en aplicar a un grupo de átomos un haz de luz y ondas de radio. La frecuencia del haz de luz se selecciona cuidadosamente para excitar a los átomos a un determinado nivel de energía. Cuando los átomos vuelven a su estado original, emiten energía en forma de luz, que tiene las características específicas de su nivel de energía. Si se aplican a los átomos, después de haber sido excitados con el haz de luz y antes de que vuelvan a su estado natural, ondas de radio de la frecuencia adecuada, las características de los niveles de energía de los átomos se modificarán ligeramente. La luz que emiten los átomos en este estado será ligeramente diferente a la que emiten los átomos sometidos únicamente al haz de luz. Al encontrar la frecuencia exacta de las ondas de radio que modifica las características de un nivel de energía, Kastler pudo determinar con precisión el modo en que el nivel de energía se había modificado y, por tanto, pudo trazar con exactitud y por primera vez cada uno de los niveles de energía de los átomos.

El bombeo óptico, desarrollado en 1950, es un método para conseguir que un grupo de átomos alcance un nivel de energía uniforme. La luz polarizada (véase Óptica) se enfoca hacia un grupo de átomos en un estado de no excitación. Algunos átomos saltan a un nivel de energía superior y otros no. Cuando los átomos excitados vuelven a su estado original y se les aplica de nuevo el haz de luz, ninguno de los átomos saltará a un nivel de energía superior, lo que indica que los estados energéticos de todos los átomos tienen las mismas características. La técnica de bombeo óptico se aplicó posteriormente en el desarrollo del láser, del magnetómetro (un dispositivo empleado para detectar la presencia de un objeto metálico) y para mejorar el reloj atómico.