özel dosyalar
Genel fizik konuları
Lazer tekniğin hizmetinde | Lazer tekniğin hizmetinde |
|
|
|
| Yazar fizik | |
| Perşembe, 04 Ekim 2007 | |
|
Lazerin
en son tatbikatı onun ışıklı hususiyetlerinden gelmektedir; söz konusu tatbikat
"hologranme" adı verilen üç boyutlu fotoğraftır. Bir hedefi
aydınlatmak için lazer ışığından faydalanırken dalgalar elde edilebilir; bu
dalgaların şifrelerinin aynı lazerin ışığıyla çözülmesi ile fotoğrafı çekilen
hedefin resminin kabartması elde edilir. Lazerle fotoğraf çekme oldukça yenidir
ve oldukça kabarık bir kitle tarafından benimsenmiş hatta bugün bazı dergiler
"Tamamen kabartma" fotoğraflar yayınlamaya başlamışlardır.
Şübhesiz
lazerli fotoğrafçılık fevkalâde yenilik meydana getirici vasfıyla, yakın bir
gelecekte basını, televizyonu ve sinemayı da tesiri altına alacaktır.
1940'lardan beri resmin insanlar üzerindeki tesiri inkâr edilmeyecek kadar
büyüktür. Yüzyılımızın son çeyreği kabartma ve renkli, resmin zafer yılları
oldu.
Lazer
bu gelişmeyi üst seviyede kolaylaştıracaktır; çünkü lazer özellikle resimlerin
ve bilhassa bilgilerin aktarılmasında önemli rol oynamaktadır. U.S.Army
Electronics Command ve "Texas Instruments" firmasının Amerikalı teknisyenleri
aynı lazer hüzmesi üzerinde aynı anda yedi televizyon yayınını nakletmeyi
başarmışlardır. Bu yedi proğram resim ve ses ihtiva ediyordu: proğramlar sadece
200 megasaykıl gücünde bir kuşağı işgal ediyorlardı. İlk denemede, bu
yayınların menzili 15 metre idi; fakat şimdi kilometrelerce uzağa yayın
yapılabilmektedir. Yayıcı olan, bir gazlı lazerdir. (Helium-neon) ve klâsik
haberleşme sistemlerinin tıkanıklığını gidermenin ümidi burada yatmaktadır.
YÜZ MİLYON RADYO İSTASYONU
Elektronik
haberleşme teknikleri daima gittikçe artan sayıda haber taşımayı hedef
almıştır. Bu elektronik haberleşmelerin başlangıcındaki telgraf bağlantısının
çok mütevazi bir hızı vardır: Saniyede birkaç işaret. (Sinyal). Milletlerarası
alanda "bit" adını taşıyan bu işaretler birlikler halinde
değerlendirilirler. "Bit", elektronik bir hesap makinasının evet veya
hayır cevabı gibi, bir soruya verilen evet veya hayır şeklindeki cevaptır.
Bir
telgraf haberleşmesinin işaretlerini elde edebilmek için geniş bir dalga ağına
ihtiyaç yoktur; basit bir bisiklet için geniş bir yol gerek olmadığı gibi, ne
var ki, daha şimdiden, telefonda yolun biraz daha geniş olması gerekmektedir.
Bu durumda deriz ki, "geçen ağ" daha geniştir; bu ağ en kalından en
tiz sese doğru değişen insan seslerinin ağına tekabül eder. Fakat aynı devre
içine birçok telefon haberleşmesi yerleştirilmek istenirse geçen ağı biraz daha
genişletmek icab eder. Bu durum, elektromanyetik dalgalarda radyo telefonik
bağlantılarda söz konusu olur.
Bu
haberleşme ağları genişledikçe, haberleşme mütehassısları sistematik olarak
gittikçe daha kısa dalgaların kullanılmasına yöneliyorlardı. Radyonuzun
kadranına az bakmamızın sebebini anlamak kolaydır. Kadran ibresinin aynı ölçüde
yer değiştirmesi ile uzun dalgada bir istasyon, orta dalgada beş istasyon
dinlenebilir.
Bunun
manası şudur: Dalgaların uzunluğu kısaldıkça, üzerlerinde her çeşit haber
grubunun taşınabileceği ağ sayısı çoğalır. Şöyle bir misâl verebiliriz:
Radyomuzun ibresini dalgalara çevirirsek 1.000 istasyon, desimetreli dalgalarda
10.000 istasyon ve milimetrik dalgalarda ise yüzbinlerce istasyon elde
edebiliriz. Işıklı lazer dalgalarıyla ise elde edilecek istasyon sayısı yüz
milyonlarla ifade edilebilir.
Diyebiliriz
ki, bugün dünyada var olan bütün telgraf, telefon, radyo ve televizyon
haberleşmesi bir tek lazer hüzmesiyle sağlanabilir. Bütün mesele, haberleşme
işaretlerini uzun mesafede mesajların doğruluğunu bozmayacak şekilde lazer
hüzmesine yerleştirmektir. Şüphesiz bu zorluklar gelecek yıllarda yenilecektir;
fakat bir mevzu var ki mütehassısları cidden düşündürüyor: Dünyanın
yuvarlaklığı. Lazerin, düz bir çizgi halinde yayıldığını biliyoruz. Bu yüzden
bir lazer hüzmesi 500 km.lik iki noktayı birleştiremez. Bu mesafede lazerin
yayıldığı istasyonun ufkî çizgisine nispetle gerçek düzlem farkı 26 km.
civarındadır.
Lazer
hüzmesini "dalga rehberi" denen tüpe koysak bile, dalgaları kendi
hallerine bırakmamalıdır. Yeryüzü eğriliğinin tesirlerini giderecek prizma ve
aynaları da yerleştirmek lâzımdır. Fakat böyle yapınca da taşınan enerji
zayıflayacaktır. Bu enerji kayıplarının giderilmesi, hüzmenin kat ettiği yol
boyunca konacak mercek şeklindeki amplifikatörlerin kullanılmasıyla
sağlanacaktır. En ciddî tahminlere göre, lazerle yapılacak ilk yeryüzü
haberleşme bağlantısı, içinde bulunduğumuz günlerde işlemeye başlayabilecektir.
Lazer hüzmesiyle ara istasyonlar arasında, uzay haberleşmelerinden daha önce
istifadeye başlanmıştır.
ACISIZ LAZER NEŞTERİ
Lazerin
en önemli hizmetleri muhakkak haberleşme alanında olacaktır; çünkü lazer
sayesinde medeniyetin bu temel teknikleri tahminlerin ötesinde bir hamle
içindedir. Mamafih, diğer teknikler de lazerden faydalanıyorlar; meselâ kimya
ilmi Şubat 1966'dan itibaren Amerikalı kimyagerler Thomas E. Brown ve Bruce
Henderson bir kanser tümörünü çıkarmak için lazeri kullandılar. Bir neşter
vazifesini gören lazer hüzmesi yarayı dağlayarak tümörü kesip çıkardı. İki sene
sonra, başta bir Amerikalı ekip, "lazerli göz aynası ophtalmoscope"
denen, göz cerrahisi için özel bir lazer ortaya attı. Bu alet, gözün ayrılan
ağtabakalarının dağlanması ve gözün çeşitli yaralarının; tümörlerinin tedavisi
için kullanılabilir. Neşter -lazerin veya ısı ile dağlama aletinin - başlıca
faydası çabukça hareket ettiğinden hastaya hiçbir acı vermemesidir.
Lazer
ile göz liflerini birleştirmek suretiyle, büyük enerjili ışıklı hüzmeyi düz
çizgili hüzmenin ulaşamıyacağı organizmanın çeşitli bölgelerinde bulunan
dokular üzerine götürmek mümkündür. Mevzu oldukça naziktir; zira ışıklı hüzme,
ancak santimetre kareye 22 jul gücünde enerji düştüğü zaman tesirli
olabilmektedir. Bu durumda hissedilir derecede yüksek enerji yaymak lazımdır.
Cam veya sentetik reçineden yapılmış bilinen optik lifler yaklaşık % 24
oranında bir enerji kaybına sebep olurlar. Büyük zorluk. tedavi edilecek iç
yaraya yaklaşarak, lazer hüzmesinin kat ettiği yıla Daha
mütevazı bir alanda, Amerikan Boston ve Cincinnati Üniversitelerinin hekimleri
lazeri çürümüş ve kirlenmiş dişlerin cilâlanması için kullanmaktadırlar. Bu
tedavi çabuk ve tesirlidir; fakat hekimin elinin en küçük bir titremesinde
dişin yanındaki dokuların yanma tehlikesi vardır.
Şimdiye
kadar gördüğümüz bütün tekniklerden başka İlmi ve Tıbbî Araştırma kurumu (la
Recherche Scientifigue et Medicale) lazerden türlü şekillerde faydalanmaya
başladı. Bu kurum lazer ışınını en basitinden komplexine kadar her çeşit işte
kullanmaktadır. Jevecliler, atmosferin yüksek tabakalarını gözlemek için
lazerden faydalanmayı düşünmektedirler. Kısa zamanda, her yerde meteoroloji
bültenlerini zenginleştirmek için lazer ışınlı cihazlar kullanılmaya başlandı.
Amerikalılar, birçok hava kazalarının sebebi olan "açık hava karışıklıklarının"
(açık hava boşluklarının) tehlikelerine karşı hassas olduklarından bu
görünmeyen korkulu tuzakları ortaya çıkaracak bir alet (detektör) yapmayı
denediler.
Açık
havadaki karışıklık, (hava boşluğu) içinde bulunmakla anlaşılır. Artık çok
geçtir, çünkü karışıklık o kadar şiddetlenmiştir ki sonuç hemen hemen daima
facia ile biter. Öte yandan, bazen atmosferde, durgun sanılan bir durumu alt
üst eden görünmeyen değişmeler ortaya çıkmaktadır. Saçak bulutların (sirüs)
sebebi, belki, gözle görülmeyen veya en hassas aletlerle bile fark edilmeyen
çok ince bir uzay tozu olabilir.
Atmosferin
bütün bu tuzaklarını ortaya çıkarmak için A.B.D. de Stanford Enstitüsü'nün
araştırmacıları, birçok tehdit unsuru taşıyan bu küçük "şeyler"i
yenmek için bir alet geliştirdiler. Bu alet dev lazerli "Lidar'dır.
Lidarın ışık dalgalı hüzmeyi, kafalarımızın binlerce metre üstünde dolaşan sis
ağlarını ve en ince bulutları yoklayan dev bir el gibi çalışır.
"Lidar"ın
işleyişi radara çok benzer: her ikisinde de dalga hüzmesi bir nesneye
yönlendirilir ve bir akis meydana gelir. Bu akisin incelenmesi nesnenin
kalınlığını ve hatta yapısını belirtir. "Udar"radar dalgalarından
100.000 defa daha kısa boylu dalgalar yayar; o halde sonsuz derecede çok daha
küçük nesneleri ortaya çıkaracaktır. "Lidar" 15 km mesafeden 5 metre
çaplı bulutlu veya tozlu küçük bir merceği ortaya çıkarmaktadır. Aynı mesafeden
bir radar ancak birkaç yüz metre çapı olan bir nesneyi farkedebilmektedir.
"Lidar" sık tanecikli yağmurda bulutların sınır çizgisini tesbit
edebilmektedir. Bugün "Lidar" yeryüzünden 140 km yüksekte üst
atmosferin gaz tabakalarının incelenmesine imkân hazırlamıştır.
İLİM İÇİN ŞART OLAN BİR VARLIK
Kimyagerler,
mikro analizleri pek tatmin edici olmayan madenlerin lazer sayesinde çok daha
doğru olarak incelenebileceğini umuyorlar. Fransız araştırmacılar bu alanda
güzel bir tecrübe gerçekleştirdiler. Fizikçiler ise, şimdiye kadar elde
edilemeyen en yüksek frekansa sahip sesli dalgaları lazerle elde ettiler.
Sesten hızlı bu dalgalar, normal sesli dalgalardan beş misli daha hızlı
yayılırlar. Ses hızını aşan böyle sesli dalgalar meydana getirme imkânı önemlidir,
çünkü bunların katı maddeler üzerindeki tesirlerini incelemek böylece mümkün
olacaktır.
Lazerin
hizmetlerinin geniş olarak anlatıldığı bu yazının sonucu olarak belirtmeliyiz
ki hücreleri inceleyen biyolojik araştırma için de bu alet son derece elzemdir.
Fransız Marcel Bessis kan hücrelerinin davranışını gözlemek için lazerden ilk
defa faydalanan ilim adamıdır; bu bilgin son derece ince bir lazer hüzmesiyle
kan hücreleri üzerindeki küçük urları çıkarmıştır. Prof. Bessis, bir hücreden
bir parça koparıldığı zaman hücrenin nasıl tepki gösterdiğini tespit etmiştir.
Bu şekilde, yavaş yavaş çeşitli kan hücrelerinin ve başlıca vücut organlarının
parçacıklarının tam fonksiyonlarını gösteren bir katalog yapmıştır.
Radyo,
televizyon, hesap makinası ailesinin bir üyesi olarak lazer, elektroniğin en
yüksek derecede sahip olduğu özümleme hususiyetlerine maliktir. Bunun için, az
veya çok gelişmiş bütün teknikler, bütün ilimler lazerden faydalanabilirler.
Lazer, gizli ve şüpheli "Ölüm Işını"nın tam mukabilidir. Ondan sadece
James Bond silâh olarak faydalanmıştır.
Bence,
zamanımızın ilminin sembol aracı lazerdir; başlangıçta pek önemsenmeyen lazer
şimdi hemen herkesi büyülemiştir.
Lucien Barnier'den Çeviren
Ahmet Necati Bigalı
fizik.bizden alınmıştır |
|
| Son Güncelleme ( Pazartesi, 08 Ekim 2007 ) |
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |