Interactions des ondes électromagnétiques avec la matière

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ATOME HABILLÉ

Écrit par :  Bernard CAGNAC

La théorie de l'« atome habillé » est une méthode de mécanique quantique permettant de calculer de manière simple et facile à interpréter les phénomènes qui se produisent lorsqu'un atome interagit avec un champ électromagnétique très intense résonnant ou voisin d'une résonance (la résonance est le cas où l'énergie d'un photon hν est égale ...  Lire la suite

COLORANTS

Écrit par :  Daniel FUES

Dans le chapitre Relation entre la structure moléculaire des colorants et la couleurLa vision de la couleur est fondée sur des phénomènes physiques, chimiques et physiologiques. En effet, parmi les ondes électromagnétiques, les seules qui soient perceptibles à l'œil humain sont celles dont les longueurs d'onde sont situées entre 400 et 700 nm. Elles représentent une partie de celles émises dans le spectre de la lumière du soleil. ...  Lire la suite

COMPTON EFFET

Écrit par :  Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE

Les rayonnements électromagnétiques de haute énergie (rayons X et γ) interagissent avec la matière selon trois processus : effet photoélectrique ; création de paires électrons-positrons ; enfin, diffusion élastique des photons sur des électrons libres ou peu liés, appelée effet Compton. Celui-ci est dû à l'interaction d'un rayon X ou d'un rayon γ ...  Lire la suite

DIFFUSEUR, optique

Écrit par :  Josette CACHELOU

Surface non lumineuse par elle-même et qui diffuse tout le flux qu'elle reçoit, sans aucune absorption, suivant la loi de Lambert, c'est-à-dire que sa luminance est la même dans toutes les directions, quelle que soit l'orientation du flux incident. Éclairée en lumière blanche, une telle surface apparaît blanche et mate. L'oxyde de magnésium est l' ...  Lire la suite

DIFFUSION DE LA LUMIÈRE, météorologie

Écrit par :  Jean BRICARD

On peut observer à l'ultramicroscope des particules de l'ordre du millième de micromètre en suspension dans un liquide ou dans un gaz, pourvu que ces particules soient suffisamment distantes les unes des autres. Lorsque leur concentration est trop élevée pour que le microscope puisse les séparer, leur ensemble diffracte un flux lumineux assez inte ...  Lire la suite

FORCES D'OSCILLATEUR

Écrit par :  Pierre BELLAND

Nombre d'oscillateurs classiques ayant la même absorption qu'un atome réel dans un certain état. Avant la théorie atomique de Bohr, les physiciens assimilèrent les atomes à des oscillateurs harmoniques. Cette théorie des oscillateurs, due à Lorentz, permet de traiter de façon complète l'interaction entre le rayonnement et les atomes. On trouve ain ...  Lire la suite

HANLE EFFET

Écrit par :  Bernard CAGNAC

Phénomène de dépolarisation de la lumière de résonance d'une vapeur atomique, sous l'action d'un faible champ magnétique. Il a été observé et caractérisé par le physicien allemand W. Hanle en 1924. On sait que le phénomène de résonance optique consiste à irradier les atomes d'une vapeur avec la lumière émise par une lampe contenant les mêmes atome ...  Lire la suite

LASERS

Écrit par :  Yves LECARPENTIER, Alain ORSZAG

Dans le chapitre Les fondements physiquesLe laser met en œuvre l'« émission stimulée » de, phénomène prédit par Albert Einstein, dès 1917, pour expliquer l'émission spectrale des corps (cf. encadré Histoire de la technique Laser). On sait que les atomes, qui constituent la matière, sont formés d'un noyau et d'électrons. Ces derniers, en mouvement autour du noyau, ne peuvent occuper que ...  Lire la suite

LUMIÈRE

Écrit par :  Séverine MARTRENCHARD-BARRA

Dans le chapitre Interaction lumière-matièreIl est aisé de comprendre au premier degré par quel procédé un objet – rouge par exemple – nous apparaît d'une certaine couleur. Éclairée par de la lumière dite blanche (comme celle du soleil ou d'une ampoule), il ne renvoie vers notre œil qu'une partie du rayonnement incident – les composantes rouges de la lumière. Les autres composantes sont abs ...  Lire la suite

LUMINESCENCE

Écrit par :  Daniel CURIE, Joseph MATTLER

Dans le chapitre Mécanismes d'excitation et d'émissionUn gaz monoatomique très raréfié peut être considéré comme un ensemble d'atomes isolés. Si ce gaz est soumis à un rayonnement lumineux (ultraviolet ou visible), chaque atome isolé peut absorber l'énergie correspondant à certaines fréquences du rayonnement incident. Ces fréquences satisfont à la relation de Planck W = hν pour les ...  Lire la suite

Dans le chapitre PhotoluminescenceLa luminescence produite par l'absorption de photons ultraviolets ou visibles est appelée photoluminescence. Lorsqu'un centre est excité par un seul photon d'énergie hνa et qu'il n'y a pas intervention d'énergie thermique, celui-ci peut retourner à l'état fondamental en émettant un photon d'énergie hν ...  Lire la suite

MASER

Écrit par :  Maurice ARDITI, Claude AUDOIN

Dans le chapitre Principes physiquesD'après les théories de Niels Bohr, un atome peut effectuer une transition entre deux niveaux d'énergie discrets E1 et E2 (E2 > E1), à condition que la loi de conservation de l'énergie E2 − E1 = hν soit vérifiée, h étant la constante de Planck et ν la fréquence ...  Lire la suite

MATIÈRE (physique) - État gazeux

Écrit par :  Henri DUBOST, Jean-Marie FLAUD

Dans le chapitre Absorption d'un milieu gazeuxDans le cas d'un gaz sous faible pression, les interactions entre molécules sont faibles et on peut relier les propriétés d'absorption ou d'émission du gaz à celles de la molécule isolée. Du fait du principe de la conservation de l'énergie, l'énergie perdue (absorption) ou gagnée (émission) par le rayonnement se retrouve sous la forme d'énergie ga ...  Lire la suite

MATIÈRE (physique) - Plasmas

Écrit par :  Patrick MORA

Dans le chapitre Plasmas et rayonnementL'écart à l'équilibre thermodynamique, que caractérise l'existence de fonctions de distribution très différentes de la distribution maxwellienne, peut se manifester également dans le cadre de l'interaction entre le rayonnement électromagnétique et la matière. On sait que, à l'équilibre thermodynamique, le rayonnement électromagnétique est décrit p ...  Lire la suite

PHOTOÉLECTRIQUE EFFET

Écrit par :  Pierre VERNIER

On désigne sous le nom d'effet photoélectrique tous les phénomènes électriques qui sont provoqués par l'action de la lumière sur la matière. L'absorption de lumière par un solide peut entraîner l'éjection d'électrons dans le vide ou dans le milieu qui est en contact avec lui : on parle alors d'émission photoélectrique. L'absorption de lumière peut ...  Lire la suite

POMPAGE OPTIQUE

Écrit par :  Alfred KASTLER

Le pompage optique est un procédé qui permet de changer d'une manière appréciable les valeurs des populations des états quantifiés des atomes, des molécules et des ions (on désigne par le mot « population » le nombre d'atomes dans un état quantique donné). On peut ainsi créer une distribution de population très différente de la distribution d'équi ...  Lire la suite

RAMAN EFFET

Écrit par :  Michel DELHAYE

L'effet Raman est un phénomène physique de diffusion moléculaire de la lumière, mis en évidence expérimentalement en 1928 par le physicien indien Chandrasekhara Venkata Raman, lauréat du prix Nobel en 1930. Dès les premiers travaux se sont dégagés les caractères essentiels de ce phénomène : la diffusion d'une radiation monochromatique par des molé ...  Lire la suite

RAYONS X

Écrit par :  André GUINIER

Dans le chapitre PropriétésL'interaction des rayons X et de la matière est conditionnée par les valeurs de leurs longueurs d'onde et de l'énergie du photon par rapport, d'une part, aux dimensions des atomes et, d'autre part, aux énergies de liaison des électrons atomiques. L'absorption des rayons X dans la matière se traduit par la diminution de l'intensité du faisceau trav ...  Lire la suite

RÉFLEXION SÉLECTIVE

Écrit par :  Josette CACHELOU

Lorsqu'une onde électromagnétique se propage dans un milieu non conducteur, son champ électrique ne peut mettre en vibration les électrons liés, sauf pour certaines fréquences pour lesquelles il y a résonance. Les pertes par frottement devenant importantes, la substance, transparente pour l'ensemble du spectre, devient absorbante pour les radiatio ...  Lire la suite

SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE

Écrit par :  Dora GRAND

Dans le chapitre Loi de Beer-LambertDans des conditions idéales (lumière incidente monochromatique, absence de fluorescence, échantillon homogène, concentration du composant pas trop élevée), le rapport It/I0 définit la transmittance (T), ou pourcentage de lumière transmise par l'échantillon, avec I0 et I ...  Lire la suite