LASERLER / Peter W. Milonni -Joseph H. Elberly
Normalde teknik bir kitap, bir konuyu tarihsel gelişimiyle beraber sağlam bir zemine oturtacak şekilde, kendisiyle bağlantılı bütün ayrıntıları içine alacak şekilde yazılır. Aynı zamanda kitap çözümü çok zor olmayan bazı problemler içerecek şekilde tasarlanır ve içinde anlattığı alanla ilgili olabildiğince geniş çerçevede tablolarla süslenir. Böyle ideal bir kitap var olsa bile, bunun rahatlıkla lazerlerle ilgili bir kitap olmadığı söylenebilir.
Lazerler konusu tek bir kitapta incelenemeyecek kadar geniştir. Lazeri bir probleme çözüm olarak ileri sürmek de pek gerçekçi olmamaktadır.1980’li yıllarda lazerin birçok probleme çözüm getirdiği düşünülmekteydi. Göz tedavisi, hologram vs gibi bu problemlerden bazıları lazer keşfedilmeden çok önce de vardılar; ancak nonlineer optik gibi diğer problemler ancak lazerin ortaya çıkarılmasından sonra insanların akıllarına takılan problemler olmuşlardır.
Bu kitabı yazarken geniş çerçevede bir okuyucu kitlesine hitap etmeyi arzuladık. Lazerlerle tanışık olan bilim adamı ve mühendisler için bile bir referans kitabı olabilmesi için gayret sarf ettik. Kitap oldukça az matematik bilgisi kullanılan temel bir bölümle başlamaktadır. Ayrıntılı inceleme yapmak isteyenler kitabın tamamını inceleyebilecekleri gibi, özel bir konuyu araştıranlar da sadece ilgilendikleri birkaç konuyla yetinebilirler.
Bir bakış açısıyla kitabın iki bağımsız parçadan oluştuğu söylenebilir. 10. bölümden okumaya başlanarak lazer işleminin önemli ayrıntıları, birçok bilinen lazer sisteminin doğası, rezonatörler ve lazer uygulamaları hakkında bilgi sahibi olunulabilir. Kitabın ilk yarısı ise ikinci yarısını okurken daha rahat kavramayı sağlayacak temel bilgilerle doludur ve bu kısmı okumak elbette oldukça öğretici ve kavratıcı olacaktır. Lazer rezonatörleri ve nonlineer optikle ilgili bölümlerin sadece özel olarak ilgili okuyucuya hitap ettikleri de gözden ırak tutulmamalıdır. Nonlineer optik bölümünü anlayabilmek için kuantum mekaniği bilgisine ihtiyaç bulunmamaktadır ve lazer rezonatörlerini anlayabilmek için sadece 2.1 kesimini okumak yeterli olacaktır. Optik rezonatörler, lazerlerle çalışanlar için mutlaka bilmeleri gereken temel bir bölümdür.
Doğal olarak bu kitap yazarlarının bilimsel görüşlerini yansıtmaktadır. Bu kitapta yazılanların tüm sorumluluğunu üstlenmekteyiz. Kitabın yazımında emeği geçen herkese teşekkürlerimizi sunuyoruz.
ÇEVİRENDEN
1916 yılında Einstein’ın öngördüğü ve 1950’li yıllarda üretilen lazerler, günümüz Türkiye’sinde de sıklıkla başta doktorlar olmak üzere hastane ve üniversitelerimizde kullanılan bir aygıt haline gelmiştir. Üniversite eğitimi veren biz Öğretim Üyeleri ise bu tip yenilikleri öğrencilerin araştırmasını arzu ettiğimizde hep karşımıza öğrencinin ‘İngilizcem yok, konuyu hazırlayamıyorum’ serzenişiyle çıktıklarını da görmüşüzdür. Oldukça kıvrak zekası olan Türk Milleti’nin evlatları kendilerini, sırf yabancı dil bilmediklerinden, sanki bir anlamda bilimsel açıdan ‘geri seviyede’ imiş gibi hissetmektedirler. Bu, en azından psikolojik açıdan, milletimiz için ileriye gitme eğilimini engeller bir nitelik arz etmektedir. Başlangıcı (temel bilgiyi) beynine yerleştirmiş olan insanımızın bilimsel araştırma ve yenilik yapacak bir itici güce sahip olacağı da oldukça açık bir gerçek olarak karşımıza çıkmaktadır.
Çevirisini yaptığım bu kitabın ileri seviyede bir kitap olduğu ve lazerlerle ilgilenenlere geniş bir çerçevede bilgi vereceği açıktır. Üniversitelerin Fizik ve Mühendislik Bölümleri ile Tıp Fakültelerinde ve Araştırma Hastanelerinde lazerle ilgili herkesin mutlaka yanlarında bulundurmaları gereken bir kaynak eser olan bu kitabın, ülkemiz bilim dünyasına bir ivme kazandıracağı ümidiyle bu kitabı çevirip, yazdığımın bilinmesini arzu etmekteyim. Lisans seviyesinde başka bir lazer kitabı çevirisi yapan bir arkadaşımın çıkması ve bu alanda (Lazer Fiziği) büyük bir boşluğu en azından 5-10 yıl gibi bir süre için doldurmuş olmamız en büyük temennilerimden birisidir.
İÇİNDEKİLER
1. Bölüm Lazer İşlemine Giriş 1
1.1 Giriş / 1
1.2 Lazerler ve Lazer Işığı / 3
1.3 Rezonatörlerde Işık / 9
1.4 Kuantum Teorisinde Işık Salınımı ve Soğurulması / 15
1.5 Einstein’ın Işık-Madde Etkileşimi Teorisi / 16
1.6 Özet / 19
2. Bölüm Klasik Dağılma Teorisi 21
2.1 Giriş / 21
2.2 Elektron Titreşici Modeli / 28
2.3 Kırma İndisi ve Kutuplanabilirlik / 33
2.4 Cauchy Formülü / 40
2.5 Elektrik Dipol Radyasyonu / 45
2.6 Rayleigh Saçılması / 49
2.7 Rayleigh Saçılmasıyla Kutuplanma / 55
2.8 Tyndall-Rayleigh Deneyi / 57
2.9 Çiftkırıcılık / 58
2.10 Özet / 62
Problemler / 63
3. Bölüm Klasik Soğurma Teorisi 67
3.1 Giriş / 67
3.2 Soğurma ve Lorentz Modeli / 69
3.3 Kompleks Kutuplanabilirlik ve Kırma İndisi / 73
3.4 Kutuplanabilirlik ve Rezonans Yakınında
Kırma İndisi / 78
3.5 Lorentziyen Atomlar ve Rezonatörlerde Radyasyon / 81
3.6 Soğurma Katsayısı / 84
3.7 Titreşici Şiddeti / 89
3.8 Geniş Bantlı Işığın Soğurulması / 91
3.9 Çarpışmalar ve Lorentz Modelinde Sürtünme / 93
3.10 Çarpışma Tesir Kesitleri / 99
3.11 Doppler Genişlemesi / 101
3.12 Voigt Profili / 105
3.13 Örnek: Sodyum Buharında Soğurma / 110
Problemler / 112
4. Bölüm Atomlar, Moleküller ve Katılar 115
4.1 Giriş / 115
4.2 Bohr Atomu / 115
4.3 Kuantum Durumları ve Yozlaşma / 121
4.4 Periyodik Tablo / 122
4.5 Molekül Titreşimleri / 125
4.6 Molekül Dönmeleri / 130
4.7 Örnek: Karbondioksit / 133
4.8 Katılarda Enerji Bantları / 135
4.9 Yarıiletkenler / 138
4.10 Yarıiletken Eklemler / 144
4.11 Özet / 153
Problemler / 154
5. Bölüm Schrödinger Eşitliği 157
5.1 Giriş / 157