LASERS

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Interactions atome-lumière et pompage optique

Interactions atome-lumière et pompage optique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Laser semiconducteur

Laser semiconducteur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Lasers : caractéristiques

Lasers : caractéristiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau


Les fondements physiques

Émission stimulée et amplification de lumière

Le laser met en œuvre l'« émission stimulée » de rayonnement, 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 des orbites bien déterminées, caractéristiques de l'atome. Chacune de ces configurations possibles de l'ensemble noyau-électrons est un « état » de l'atome. Dans chaque état, l'ensemble noyau-électrons possède une énergie définie, celle qu'il aurait fallu fournir pour constituer l'atome à partir de ses composants, initialement séparés.

Le nombre des états étant limité, les valeurs d'énergie possibles le sont aussi : ce sont les « niveaux d'énergie » ou, simplement, les « niveaux » de l'atome considéré, notés E0, E1, E2, etc.

L'état E0, dans lequel les électrons sont le plus près possible du noyau, correspond au niveau d'énergie minimale. De ce fait, il est parfaitement stable : c'est l'état « fondamental ». Les états d'énergie supérieure E1, E2, etc., sont dits « excités ». Dans chacun d'eux, l'atome ne peut se maintenir qu'un certain temps : sa « durée de vie » (dans cet état) est notée t1, t2, etc.

Un atome peut passer de l'état E0 à l'état E1, et ainsi de suite, s'il reçoit de l'extérieur l'énergie (E E0) nécessaire, par exemple sous la forme d'un photon de fréquence ν telle que : h × ν = E

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 17 pages




Écrit par :

  • : ingénieur, École polytechnique, docteur ès sciences
  • : professeur à la faculté de médecine, université de Paris-XI, service d'explorations fonctionnelles cardio-vasculaires et respiratoires, hôpital de Bicêtre

Classification


Autres références

«  LASERS  » est également traité dans :

HISTOIRE DE LA TECHNIQUE DU LASER - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Alain ORSZAG
  •  • 699 mots

1900 Max Planck suggère que l'échange d'énergie entre les ondes et la matière est discontinu et se fait par « grains » de rayonnement : les quanta d'énergie. 1913 Niels Bohr introduit la notion de niveaux d'énergie des atomes pour rendre compte de l'émission de quanta d'énergie. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/histoire-de-la-technique-du-laser-reperes-chronologiques/#i_3369

LASER

  • Écrit par 
  • Paolo BRENNI
  •  • 216 mots

La possible existence de l'émission stimulée (ou induite) de radiations électromagnétiques, qui est le phénomène fondamental permettant le fonctionnement du laser (light amplification by stimulated emission of radiation, signifiant amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement), est avancée par Albert Einstein […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/laser/#i_3369

AÉRODYNAMIQUE

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ, 
  • Jean DÉLERY, 
  • Jean-Pierre VEUILLOT
  •  • 7 225 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre «  Métrologie et moyens de qualification des écoulements »  : […] Les techniques optiques, fondées pour la plupart sur des sources laser, permettent une description quasi exhaustive d'un écoulement en évitant l'introduction de sondes matérielles perturbatrices. Des techniques comme la vélocimétrie laser Doppler (LDV, ou Laser Doppler Velocimetry) ou la vélocimétrie par images de particules (PIV pour Particle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aerodynamique/#i_3369

ARCHÉOLOGIE (Méthodes et techniques) - L'archéologie aérienne

  • Écrit par 
  • Roger AGACHE
  •  • 5 985 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Vers des méthodes et des techniques nouvelles »  : […] traitement des photographies normales par filtrage optique en lumière cohérente. L'équipe dirigée par G. Chouquer utilise systématiquement le laser pour étudier les couvertures aériennes de l'I.G.N. et vient de commencer l'élaboration d'un atlas des centuriations de la Gaule. Dans un volume publié en 1991, il expose ses méthodes et ses résultats […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/archeologie-methodes-et-techniques-l-archeologie-aerienne/#i_3369

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Les lasers à atomes »  : […] miroirs de la cavité légèrement transmissif, on va obtenir un faisceau cohérent qui va s'éteindre progressivement au fur et à mesure du vidage de la cavité. De même, si on réalise un couplage cohérent du condensat à un mode propageant des atomes soumis à la pesanteur, on obtient un faisceau cohérent d'atomes similaire aux faisceaux laser en optique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_3369

BASSOV NIKOLAÏ GENNADIEVITCH (1922-2001)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 351 mots

Né le 14 décembre 1922 à Usman (Russie), Nikolaï Gennadievitch Basov est le fils d'un professeur à l'institut forestier de Voronezh. Il participe à la Seconde Guerre mondiale comme assistant médical sur le front ukrainien avant de suivre les cours de l'institut de physique de l'ingénieur de Moscou. En 1950, il rejoint l'institut de physique Lebedev […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nikolai-gennadievitch-bassov/#i_3369

BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

  • Écrit par 
  • Elisabeth GIACOBINO
  •  • 2 756 mots

Dans le chapitre « Le refroidissement des atomes par laser »  : […] Les lasers permettent de geler sur place les atomes d'un gaz et de les amener à des températures très basses, à quelques millionièmes de kelvin au-dessus du zéro absolu, tout en maintenant une certaine distance entre eux, ce qui leur évite d'interagir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/condensation-de-bose-einstein/#i_3369

CHU STEVEN (1948-    )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 509 mots

d'énergie d'un atome selon sa vitesse : un intense rayonnement laser absorbé par des atomes en mouvement permet l'accumulation d'un million d'atomes de sodium refroidis jusqu'à une température de 240 microkelvins dans un volume de quelques millimètres cubes. Ces travaux sur le refroidissement et le piégeage des atomes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/steven-chu/#i_3369

COHEN-TANNOUDJI CLAUDE (1933-    )

  • Écrit par 
  • Étienne GUYON
  •  • 764 mots

Steven Chu et William Phillips. Localisés par des faisceaux laser se faisant face, les atomes sont freinés dans leur mouvement et maintenus en lévitation sous l'effet de forces mécaniques élémentaires. Comme un objet frappé par un projectile, un atome qui absorbe un photon recule sous l'effet de l'impact. Le freinage qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/claude-cohen-tannoudji/#i_3369

CRISTAUX - Synthèse des cristaux

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER
  •  • 6 271 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les cristaux pour les lasers »  : […] leurs applications restant toutefois réservées à des domaines très spécifiques. L'exemple le plus important d'application de cristallogenèse en optique, avec de nombreuses utilisations en recherche, en industrie et dans notre vie quotidienne, est celui du laser (light amplification by simulated emission of radiation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-synthese-des-cristaux/#i_3369

DÉBRIS SPATIAUX

  • Écrit par 
  • Christophe BONNAL
  •  • 5 326 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Le nettoyage orbital »  : […] de l’objet dans le champ magnétique de la Terre. De nombreuses initiatives à base de lasers pulsés sont également à l’étude, le couplage laser-matière générant une vaporisation de la surface du débris, donc une éjection rapide de plasma qui agit comme un micromoteur-fusée pour ralentir l’objet, entraînant sa désorbitation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/debris-spatiaux/#i_3369

ENREGISTREMENT

  • Écrit par 
  • Michel CALMET
  •  • 11 303 mots
  •  • 40 médias

Dans le chapitre « Les disques audionumériques »  : […] Le signal ainsi codé est envoyé dans un laser de gravure qui impressionne un disque de verre recouvert d'une pellicule photosensible. Le développement fait apparaître des petits creux qui peuvent être lus mais aussi dupliqués par galvanoplastie et pressage tout comme pour le disque ordinaire. La figure […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enregistrement/#i_3369

EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 1 425 mots
  •  • 4 médias

Le laser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1er septembre 2017 après une mise en service préliminaire en mai 2017. Cet accélérateur linéaire est à ce jour la source de rayons X monochromatiques la plus intense du monde, capable de produire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-xfel/#i_3369

FROID, physique

  • Écrit par 
  • Jean MATRICON, 
  • Georges WAYSAND
  •  • 4 033 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les techniques cryogéniques  »  : […] par un procédé optique dans lequel ils sont freinés par collision avec les photons d'un rayonnement laser de longueur d'onde judicieusement choisie, puis enfermés dans un piège magnétique. Bien qu'elle ne puisse être employée que pour un nombre infime d'atomes, cette méthode ouvre néanmoins la voie à d'importantes applications […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/froid-physique/#i_3369

GÉODÉSIE

  • Écrit par 
  • Anny CAZENAVE, 
  • Pascal WILLIS
  •  • 7 312 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Mesures des déformations des trajectoires des satellites artificiels »  : […] La télémétrie laser par satellite s'est développée dès 1965. Elle consiste à déterminer à un instant donné la distance entre une station au sol et un satellite par mesure du temps aller et retour d'une impulsion lumineuse laser se réfléchissant sur ce satellite muni de réflecteurs adaptés. La précision des mesures de distance par laser entre la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geodesie/#i_3369

GYROSCOPES & GYROMÈTRES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude RADIX
  •  • 3 460 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Gyrolasers et gyromètres à fibre optique »  : […] Abraham Michelson (1924) ont montré la possibilité d'effectuer des mesures de rotations absolues à partir d'expériences d'optique. La mise au point de cavités résonantes lasers, en circuit optique fermé, a permis, dans les années quatre-vingt, la réalisation de gyrolasers pouvant, dans une certaine mesure, concurrencer les gyromètres mécaniques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gyroscopes-et-gyrometres/#i_3369

HALL JOHN LEWIS (1934-    )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 423 mots

des standards à Washington, il fonde avec plusieurs collègues le laboratoire JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) sur le campus de l'université du Colorado à Boulder. C'est dans ce laboratoire, où il reste jusqu'à sa retraite en 2004, qu'il joue un rôle de pionnier pour de nombreux développements de la technologie des lasers […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/john-lewis-hall/#i_3369

HÄNSCH THEODOR W. (1941-    )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 356 mots

il réalise un circuit rapide original pour un détecteur nucléaire à semi-conducteur. Son travail de thèse (1969), sous la direction de Peter Toschek, porte sur les phénomènes de saturation dans les lasers. En 1970, il entreprend un séjour postdoctoral à l'université de Stanford en Californie, dans le groupe d'Arthur Schawlow […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theodor-w-hansch/#i_3369

HOLOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Pierre FLEURY, 
  • Michel HENRY
  •  • 5 745 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Réalisations »  : […] sur l'ensemble de l'hologramme : l'œil, en effet, n'utilise que des faisceaux étroits, coniques, ayant pour sommets les points images et s'appuyant sur la pupille. Il est souvent possible, dans ces conditions, de remplacer le laser par une source de lumière moins onéreuse et plus accessible, comme une lampe à vapeur de sodium ou à vapeur de mercure […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/holographie/#i_3369

IMAGERIE TÉRAHERTZ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 424 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « L’émission térahertz, un développement récent »  : […] les utiliser dans des radars ou pour des communications à longue distance. Il a fallu attendre l’invention des lasers pour que leur intérêt spécifique en spectroscopie se révèle. Les premiers lasers THz avaient une cavité guide d’onde de quelques mètres de longueur emplie d’un gaz moléculaire organique ; leur efficacité était très faible, ils n’ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_3369

IMPRESSION 3D

  • Écrit par 
  • François PÊCHEUX
  •  • 3 054 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Le frittage sélectif par laser »  : […] Le frittage sélectif par laser (FSL, en anglais SLS pour selective laser sintering), est également un procédé de fabrication additive permettant de créer un objet 3D couche par couche, en partant de poudres de plastique ou de métal qui sont chauffées et fusionnées (frittées) sous l’action […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/impression-3d/#i_3369

LANTHANE ET LANTHANIDES

  • Écrit par 
  • Concepcion CASCALES, 
  • Patrick MAESTRO, 
  • Pierre-Charles PORCHER, 
  • Regino SAEZ PUCHE
  •  • 11 273 mots
  •  • 21 médias

Dans le chapitre « Les lasers contenant des terres rares »  : […] Ce sont principalement des lasers solides qui émettent des radiations de longueur d'onde précisément définie. Le spectre des niveaux d'énergie des terres rares étant très dense, on peut pratiquement trouver un ion de terres rares émettant d'une manière cohérente à n'importe quelle longueur d'onde, dans le visible, l'infrarouge […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lanthane-et-lanthanides/#i_3369

LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ORTEGA
  •  • 2 215 mots
  •  • 2 médias

Apparus en 1977, les lasers à électrons libres (LEL) ont suscité un vif intérêt dans la communauté scientifique. En effet, leur milieu actif utilise non pas des atomes et des molécules comme pour les lasers conventionnels, mais un faisceau d'électrons de haute énergie. Ce milieu amplificateur particulier permet de produire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/#i_3369

LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  •  • 6 173 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les lasers »  : […] Du simple pointeur de poche jusqu'aux monstres utilisés dans l'industrie des métaux, en passant par les lasers de chirurgie, l'acronyme laser (pour light amplification by stimulated emission of radiation) désigne des sources de lumière artificielles très différentes par leur puissance et donc leur emploi, mais qui reposent sur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_3369

MAIMAN THEODORE HAROLD (1927-2007)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 859 mots

Né le 11 juillet 1927 à Los Angeles, le physicien américain Theodore Harold Maiman est connu comme l'inventeur du laser. Le 16 mai 1960, à l'écart des grands centres de recherche et malgré un soutien très modéré de son employeur, il réussit à faire fonctionner le premier système « amplificateur de lumière par émission […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theodore-harold-maiman/#i_3369

MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par 
  • Patrick MORA
  •  • 7 680 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Applications des plasmas chauds »  : […] constituées de matériaux lourds par des impulsions électromagnétiques délivrées par des lasers de puissance impulsionnels. Le plasma apparaît alors comme un convertisseur de photons, puisqu'il fournit des photons dans le domaine des rayons X à partir de photons infrarouges ou visibles, avec un taux de conversion en énergie qui peut dépasser 70 p. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_3369

MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 692 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Alain Brillet, un expérimentateur imaginatif »  : […] après avoir travaillé au sein de l’université Paris-Sud (Orsay), puis à l’université Nice-Sophia-Antipolis. Ses premiers travaux se tournent vers la cohérence en optique, domaine alors nouveau qui accompagne le développement des lasers. Ces nouvelles sources produisent en effet une lumière aux précieuses propriétés : longueur d’onde précise, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/medaille-d-or-du-cnrs-2017/#i_3369

MÉMOIRES NUMÉRIQUES

  • Écrit par 
  • François PÊCHEUX
  •  • 7 444 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Perspectives et technologies émergentes »  : […] et opaques. Chaque page est mémorisée comme le résultat de l'interférence entre deux faisceaux lasers, nommés objet et référence, dans un matériau photosensible cristallin. Si, dans les mêmes conditions, on éclaire le matériau avec le seul faisceau de référence, on recrée le faisceau objet, ce qui permet de lire les données […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/memoires-numeriques/#i_3369

MICROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Christian COLLIEX, 
  • Jean DAVOUST, 
  • Étienne DELAIN, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Georges NOMARSKI, 
  • Frank SALVAN, 
  • Jean-Paul THIÉRY
  •  • 19 720 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Principe optique »  : […] application repose sur la confocalisation extrême sur l'échantillon d'un faisceau laser d'excitation et du champ de l'objet perçu par le détecteur généralement constitué d'un photomultiplicateur de haute sensibilité, l'échantillon étant éclairé et interrogé point par point, et cela de façon successive grâce au mécanisme de balayage. Ce point joue […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_3369

MISSILES

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 5 088 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Les missiles air-sol »  : […] objectif et d'assurer une probabilité plus élevée de coup au but. Un missile guidé par laser peut détruire une pile de pont et rendre l'ouvrage inutilisable, là où il fallait pendant la Seconde Guerre mondiale plusieurs raids de bombardiers. Comme pour les types de missiles précédents, on trouve des portées très variables, de quelques kilomètres à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/missiles/#i_3369

NANOTECHNOLOGIES

  • Écrit par 
  • Claude WEISBUCH
  •  • 6 261 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les effets quantiques dans les composants »  : […] En optique, le défi est de toujours améliorer les lasers. Le laser à semiconducteur à puits quantique (couche active de quelques nanomètres d'épaisseur), utilisé dans tous les lecteurs de disques compacts et en télécommunications, a bouleversé la conception des lasers et leur fabrication. Le fait que les électrons aient leur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/#i_3369

NUCLÉAIRE - Cycle du combustible

  • Écrit par 
  • Bernard BOULLIS, 
  • Noël CAMARCAT
  •  • 7 078 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Les procédés avancés »  : […] du point de vue scientifique la possibilité d'enrichir l'uranium à la teneur des réacteurs à eau légère (de 3,2 à 4,5 p. 100) en une seule étape. Les procédés de séparation par laser sont fondés sur l'excitation sélective vibrationnelle ou rotationnelle de l'un des isotopes de l'uranium (ou des molécules d'UF6) par des rayonnements lumineux […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-cycle-du-combustible/#i_3369

NUCLÉAIRE - Applications militaires

  • Écrit par 
  • Paul BOUÉ, 
  • Thierry MASSARD, 
  • François OLIVE
  •  • 8 605 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Moyens actifs »  : […] d'intercepteur non nucléaires qui neutralisent leur cible par impact direct. D'autres solutions s'orientent vers l'utilisation de lasers de puissance embarqués sur un avion gros-porteur (programme américain A.B.L., Air Born Laser) voire sur satellite. Même si les possibilités de destruction en vol se confirment dans leur principe par des essais de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-militaires/#i_3369

ONDES GRAVITATIONNELLES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 5 715 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La détection interférométrique des ondes gravitationnelles »  : […] Le principe de la détection interférométrique des ondes gravitationnelles est de partager en deux ondes le faisceau émis par un laser puis d’analyser la recombinaison de ces deux ondes après un trajet de l’ordre de la longueur d’onde du signal recherché, soit typiquement quelques centaines de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ondes-gravitationnelles/#i_3369

OPTIQUE - Optique cohérente

  • Écrit par 
  • Michel HENRY
  •  • 3 964 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Applications »  : […] et l'extraordinaire sensibilité des dispositifs interférentiels, surtout en métrologie. L'avènement du laser, source de lumière cohérente beaucoup plus intense que les sources thermiques utilisées jusqu'alors a provoqué une nouvelle explosion de découvertes, dont la majeure partie est rapidement passée du laboratoire à l'industrie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-coherente/#i_3369

OPTIQUE - Optique non linéaire

  • Écrit par 
  • Daniel RICARD
  •  • 4 940 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Génération de troisième harmonique »  : […] Une onde laser de fréquence ω1 incidente sur un matériau donne naissance à une polarisation du troisième ordre de fréquence 3 ω1 proportionnelle à χ(3) (ω1, ω1, ω1). Cette polarisation rayonne une onde de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-non-lineaire/#i_3369

OPTIQUE ADAPTATIVE

  • Écrit par 
  • Daniel ROUAN
  •  • 3 721 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La concentration des faisceaux laser »  : […] est identique ; aussi les chercheurs en haute énergie ou les militaires, qui tous veulent concentrer des faisceaux laser de forte puissance transportés sur des distances significatives, ont-ils imaginé de faire appel à l'optique adaptative. Ici, c'est à l'émission et non à la réception que le faisceau lumineux est conditionné, mais le principe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-adaptative/#i_3369

PHILLIPS WILLIAM D. (1948-    )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 345 mots

proton dans la molécule d'eau. Il utilise également les premiers lasers accordables à colorant pour étudier les collisions d'atomes excités par des faisceaux lasers. Il soutient sa thèse de doctorat en physique en 1976 puis il tente de réaliser la condensation de Bose-Einstein d'atomes d'hydrogène […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/william-d-phillips/#i_3369

PHOTOGRAPHIE - Matériels de traitement numérique

  • Écrit par 
  • André CHABANETTE
  •  • 4 462 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Technologies des sources d'exposition  »  : […] L'utilisation du laser comme mode d'exposition sur les équipements numériques des laboratoires professionnels, des laboratoires de façonnage et les mini-laboratoires présente de nombreux avantages (tabl. 2) : augmentation de la productivité, obtention de tirages de haute […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-materiels-de-traitement-numerique/#i_3369

POMPAGE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Alfred KASTLER
  •  • 4 287 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Applications »  : […] des ions dans les cristaux l'inversion de population qui permet le fonctionnement des lasers. À l'équilibre thermique, conformément à la formule de Boltzmann, un niveau quantique supérieur est toujours moins peuplé qu'un niveau inférieur dans l'échelle d'énergie d'un atome ou d'un ion. Grâce à un pompage optique avec un faisceau lumineux intense, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_3369

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2014

  • Écrit par 
  • Christophe ZIMMER
  •  • 1 135 mots

des protéines fluorescentes. Celles-ci peuvent être excitées par un faisceau laser et réémettre de la lumière d’une couleur différente. Grâce au génie génétique, il est possible d’utiliser ces protéines comme des marqueurs et de les fusionner avec n’importe quelles protéines d’une cellule afin de rendre visibles ces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2014/#i_3369

PROKHOROV ALEXANDRE MIKHAÏLOVICH (1916-2002)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 378 mots

Né à Atherton en Australie le 11 juillet 1916, Alexandre Mikhaïlovich Prokhorov vit en Union soviétique avec ses parents à partir de 1923. Après des études universitaires à Leningrad, il rejoint en 1939 l'institut de physique Lebedev de Moscou où il commence à étudier la propagation des ondes radio. Mobilisé en juin 1941, il est blessé à deux […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alexandre-mikhailovich-prokhorov/#i_3369

QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude de CALAN
  •  • 5 281 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Effets quantiques macroscopiques »  : […] (cf. pompage optique), on peut émettre de nombreux photons en cohérence de phase. On obtient ce qu'on appelle les lasers, dont chacun connaît les étonnantes propriétés : cumulation des effets, absence de dispersion, etc. Ces propriétés sont au cœur d'une discipline nouvelle : l'optique quantique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/#i_3369

RAMAN EFFET

  • Écrit par 
  • Michel DELHAYE
  •  • 6 454 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « L'arrivée des sources laser et les progrès de l'instrumentation »  : […] C'est sans contredit l'avènement des sources de lumière laser, au début des années soixante, qui a déclenché un renouveau spectaculaire des techniques Raman. Le laser présente en effet des qualités idéalement adaptées aux mesures de diffusion moléculaire : très faible divergence, intensité élevée, monochromaticité, absence de fond continu, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-raman/#i_3369

RÉACTION, chimie

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 2 724 mots

Dans le chapitre « « Voir » les transformations chimiques »  : […] En ce début du xxie siècle, le laser joue pour la réaction chimique un rôle comparable à celui de la photographie à la fin du xixe siècle, aux mains d'Étienne-Jules Marey et d'Eadweard Muybridge, ces deux exacts contemporains qui, indépendamment, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reaction-chimie/#i_3369

SCHAWLOW ARTHUR LEONARD (1921-1999)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 285 mots

expérimentales sur les supraconducteurs. En 1958, il développa avec Townes la théorie du laser en étendant les principes du maser à des longueurs d'onde plus courtes et en approfondissant la compréhension des cavités résonantes dites de Fabry-Perrot. Ils furent néanmoins devancés par Theodore Maiman, qui travaillait pour les laboratoires de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arthur-leonard-schawlow/#i_3369

SPECTROMÉTRIE DE MASSE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 7 088 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Désorption et ionisation laser »  : […] Un faisceau laser fournit des impulsions lumineuses de forte puissance (1010 W/cm2) focalisées sur une petite surface (≈ 10—4 cm2) de l'échantillon généralement solide. Cette technique sert à étudier les surfaces ou à déterminer la composition locale de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrometrie-de-masse/#i_3369

SPECTROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 5 068 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Sources de radiations électromagnétiques »  : […] Le laser, avec un faisceau lumineux très intense et une bande de fréquence très étroite, a révolutionné la spectroscopie. Ce dispositif constitue une source de premier choix car sa radiation, pratiquement monochromatique, permet d'exciter une transition atomique sélectionnée, sa forte intensité permet l'absorption simultanée de plusieurs photons […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/#i_3369

TAVELURE EFFET DE, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 408 mots
  •  • 2 médias

d'analyser la « configuration tavelée », qui caractérise l'image formée par la diffusion d'un faisceau laser par un matériau désordonné. Bien qu'une telle image paraisse complètement non structurée, elle est pourtant riche d'information grâce en particulier à ce qu'on nomme l'effet mémoire : lorsqu'on modifie un peu l'angle d'incidence du faisceau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-de-tavelure-physique/#i_3369

TÉLÉCOMMUNICATIONS - Technologies optiques

  • Écrit par 
  • Irène JOINDOT, 
  • Michel JOINDOT
  •  • 7 036 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Principe de l'amplificateur optique à fibre »  : […] mètres de longueur, dopée avec des ions appropriés et connectée à la fibre de ligne, d'une pompe (dans la plupart des cas, un laser à semiconducteur) et d'un dispositif de couplage de la lumière de la pompe vers la fibre dopée (le multiplexeur). Il est habituel d'ajouter deux isolateurs – l'un en entrée, l'autre en sortie –, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-technologies-optiques/#i_3369

TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par 
  • François CABANNES
  •  • 3 857 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Autres moyens de production de températures élevées »  : […] Le chauffage est instantané et donc adiabatique, c'est-à-dire sans pertes thermiques. Les lasers sont aussi employés pour produire de hautes températures : les lasers déclenchés fournissent des puissances instantanées très élevées – dépassant facilement le mégawatt – et sont utilisés pour vaporiser des échantillons dont on veut […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physico-chimie-des-hautes-temperatures/#i_3369

THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires

  • Écrit par 
  • Agnès BABLOYANTZ, 
  • Paul GLANSDORFF, 
  • Albert GOLDBETER, 
  • Grégoire NICOLIS, 
  • Ilya PRIGOGINE
  •  • 9 751 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Optique quantique »  : […] extérieur dépasse un seuil, les interactions entre dipoles atomiques font que les atomes émettent en phase : c'est le phénomène d'émission cohérente par laser. Soit E, la valeur instantanée (qui est un nombre complexe) du champ électrique de la lumière du laser ; on montre que, E obéit à une équation de la forme (35) : […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-non-lineaires/#i_3369

THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY, 
  • Pascal GARIN, 
  • Michel GRÉGOIRE, 
  • Guy LAVAL, 
  • Jean-Paul WATTEAU, 
  • Joseph WEISSE
  •  • 19 249 mots
  •  • 35 médias

Dans le chapitre « Lasers mégajoules »  : […] Le principe étant testé et ses limitations mieux connues, la fusion par confinement inertiel entreprit au début des années 2000, avec les connaissances ci-dessus, une nouvelle étape ayant pour objectif l'ignition qui nécessite des énergies laser de l'ordre du mégajoule à la longueur d'onde de 0,35 μm, délivrées en plusieurs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#i_3369

T.I.C.E. (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou C.T.B.T. (Comprehensive Test Ban Treaty)

  • Écrit par 
  • Dominique MONGIN
  •  • 926 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Quel est l’intérêt de la simulation ? »  : […] validation par parties » de ces modèles physiques et des codes de calcul correspondants. La validation expérimentale fait appel à des moyens tels que le laser Mégajoule (L.M.J.), situé près de Bordeaux (Aquitaine), et l’installation radiographique Epure, localisée à Valduc (Bourgogne), ces deux instruments étant tous deux opérationnels depuis 2014 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/c-t-b-t/#i_3369

TOWNES CHARLES HARD (1915-2015)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 367 mots

Charles Hard Townes naît le 28 juillet 1915 à Greenville, en Caroline du Sud. Chercheur dans les laboratoires de la Bell Telephone Company de 1939 à 1947, il y développe les systèmes de bombardement assistés par radar et dépose de nombreux brevets technologiques. Townes devient ensuite professeur à l'université Columbia de New York avant de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-hard-townes/#i_3369

VITREUX ÉTAT

  • Écrit par 
  • Jean FLAHAUT
  •  • 5 094 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « En optique »  : […] Les verres lasers sont proches des précédents : dans ce cas, la lumière émise par fluorescence dans une première série de centres vient stimuler une seconde série qui émet à son tour une lumière monochromatique. Les verres lasers contiennent généralement des ions de terres rares, et en particulier le néodyme dans les verres de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etat-vitreux/#i_3369

V.L.T. (Very Large Telescope)

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 731 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Les différents télescopes »  : […] par les fluctuations d’indice de réfraction de l’atmosphère terrestre. En outre, des lasers montés sur les télescopes fixes permettent de créer, par diffusion sur la haute atmosphère terrestre, des « étoiles artificielles ». Si l’objet astronomique étudié n’est pas suffisamment brillant pour activer l’optique adaptative, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/very-large-telescope/#i_3369

WOODLAND NORMAN JOSEPH (1921-2012)

  • Écrit par 
  • Pierre GEORGET
  •  • 1 177 mots

Dans le chapitre « Une idée en avance sur son temps »  : […] Pour lire ce code, la lecture laser et le circuit intégré restent encore à inventer. La mise au point du circuit intégré en 1958 permet de miniaturiser les ordinateurs et donc de les utiliser dans les magasins. La lecture optique demeure également un défi : dans l'environnement baigné de lumière d'un magasin, il faut que le rayon lumineux du […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/norman-joseph-woodland/#i_3369

Voir aussi

Pour citer l’article

Alain ORSZAG, Yves LECARPENTIER, « LASERS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 novembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/