세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 양자광학

추천사
천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며
양자광학의 창시자 글라우버_애슈킨 박사 깜짝 인터뷰

첫 번째 만남. 고전광학
입자설과 파동설_날아가는 야구공 vs 출렁거리는 파도
파동설의 승리_간섭무늬와 회절 현상
전자기파의 발견_눈에 보이지 않는 빛을 찾다

두 번째 만남. 레이저의 탄생
광자의 탄생_빛을 이루는 입자
아인슈타인의 유도방출 이론_레이저의 기본 원리
양자역학의 탄생_전자라는 양자가 만족하는 물리학
메이저의 발명_강렬하고 정밀한 빔을 만들다
레이저의 발명_증폭된 가시광선의 빔
레이저 응용_천문학에서 의학까지

세 번째 만남. 광통신의 역사
그레이엄 벨_광통신을 발명하다
포토폰의 발명_거울에 반사되는 빛으로
광섬유의 발견_유리 막대에 갇힌 빛
저손실 광섬유의 발명과 광통신_더 효율적으로 많은 정보를

네 번째 만남. 양자광학의 탄생
광자의 생성·소멸 연산자_광자 한 개를 어디로 보낼까?
벡터 대수학_전기장과 자기장을 연산자로 바꾸기 위해
맥스웰 방정식_전기장과 자기장을 묘사하는 복잡한 방정식
파동방정식과 전자기파_파동은 어떻게 나타낼까?
전자기파_벡터퍼텐셜이 만족하는 파동방정식에서
전자기장의 양자화_입체 속의 전자기파

다섯 번째 만남. 원자와 빛의 상호작용
제인스-커밍스 모형_바닥상태와 첫 번째 들뜬상태
라비 진동_원자 속 전자가 두 에너지 준위 사이에서 진동한다

여섯 번째 만남. 결맞는 상태
글라우버_로스앨러모스의 최연소 과학자
결맞는 상태_빛의 선명도가 최대가 되다
결맞는 상태의 성질_광자수의 확률, 기댓값, 표준편차
반응집광_방출되는 광자가 분리되는 현상

일곱 번째 만남. 양자광 기술
애슈킨의 광학 핀셋_레이저 빔으로 미세한 물체를 붙잡다
주파수 빗의 발명_일정한 주파수 간격의 날카로운 스펙트럼선
레이저 냉각_원자들의 속력을 느리게 만들다
메타물질_투명 망토의 비밀
반응집광과 양자컴퓨터_양자광학의 활용과 미래

만남에 덧붙여
Comparison of Quantum and Semiclassical Radiation Theories with Application to the Beam Maser_제인스-커밍스 논문 영문본
Coherent and Incoherent States of the Radiation Field_글라우버 논문 영문본
Controlling Electromagnetic Fields_펜드리 논문 영문본
위대한 논문과의 만남을 마무리하며
이 책을 위해 참고한 논문들
수식에 사용하는 그리스 문자
노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다

과학자들은 오랫동안 논쟁을 벌였어. 빛이 날아가는 야구공 같은 입자인지, 아니면 출렁거리는 파도 같은 파동인지 말이야.

스펜서는 레이더 장비를 연구하던 중에 전자레인지를 발명했다. 그는 레이더 기계류의 동력 부품 중 하나인 마그네트론 옆에서 잠시 휴식을 취했다. 그런데 주머니에 들어 있던 초콜릿 바가 녹아버린 것을 발견하고는 깜짝 놀랐다. 호기심으로 그는 다른 여러 물체를 마그네트론 근처에 올려놓고 물체로부터 멀찌감치 서 있었다. 팝콘이 성공적으로 튀겨졌으며 다음 날 아침에는 계란이 익었다.