LASERS

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Interactions atome-lumière et pompage optique

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

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

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

Laser semiconducteur
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Lasers : caractéristiques

Lasers : caractéristiques
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tableau


Les principales applications des lasers

Éclairage, alignement, guidage et applications grand public

La lumière laser, émise en faisceau quasi parallèle, se prête, mieux que toute autre, à toutes les transformations optiques. Elle peut être focalisée sur un objet ou un échantillon pour y créer un éclairement intense. En impulsions courtes, elle fige sur place les mouvements et les événements les plus rapides, y compris, au laboratoire, certaines réactions chimiques dont la rapidité interdisait jusqu'à présent l'analyse. Mais on peut aussi éclairer des objets lointains. Les militaires utilisent cette propriété pour désigner une cible lointaine à l'attention du tir terrestre ou aérien. De même, des missiles ou des bombes se dirigent ainsi automatiquement vers l'objet désigné (cf. missiles). On peut aussi asservir un engin à se déplacer le long d'un faisceau laser : un missile antichar sera ainsi guidé comme par un fil vers sa cible, une machine de forage creusera en ligne droite malgré les irrégularités de la roche. Mais d'autres utilisations sont très simples : au laboratoire, à l'usine, sur les chantiers, des dizaines de milliers de lasers He-Ne, et, de plus en plus, à semiconducteur, sont vendus pour le réglage ou l'alignement. Très simples également dans leur principe sont les lecteurs de codes-barres, où un mince faisceau laser (He-Ne ou semiconducteur), réfléchi par des miroirs tournants multiples, balaye le volume traversé par les objets à identifier, tandis qu'un détecteur analyse le signal retour pour y repérer un code. Plus d'une centaine de milliers de petits lasers sont destinés chaque année à ces usages. Enfin, dernière application importante : les lasers He-Ne et à semiconducteurs constituent la source rouge pour la composition des images couleurs en imprimerie.

Mais c'est dans deux autres secteurs très proches du grand public que le marché du laser a véritablement explosé : les imprimantes laser, qui utilisent des lasers semiconducteurs d'une fraction de watt, et les lecteurs/graveurs de disques compacts (CD et [...]

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Écrit par :

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

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Autres références

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HISTOIRE DE LA TECHNIQUE DU LASER - (repères chronologiques)

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  • Alain ORSZAG
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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 quant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/histoire-de-la-technique-du-laser-reperes-chronologiques/#i_3369

LASER, en bref

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  • Paolo BRENNI
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AÉRODYNAMIQUE

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  • Bruno CHANETZ, 
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Dans le chapitre «  Métrologie et moyens de qualification des écoulements »  : […] La mesure des forces exercées sur une maquette est effectuée au moyen de „balances“ : ensemble de capteurs qui mesurent les efforts subis par le véhicule testé via des dynamomètres. Ces balances ont des architectures très variées en fonction du véhicule testé ; les plus petites ne font que quelques centimètres cubes de volume et peuvent être installées dans la maquette elle-même. La cartographie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aerodynamique/#i_3369

ARCHÉOLOGIE (Méthodes et techniques) - L'archéologie aérienne

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  • Roger AGACHE
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Dans le chapitre « Vers des méthodes et des techniques nouvelles »  : […] L'utilisation d'autres vecteurs que l'avion commence à donner une nouvelle dimension à la recherche : la télédétection par ballon, par ballon-sonde, et surtout par satellite. Sur les clichés pris de l'espace, on distingue nettement certaines structures archéologiques, les centuriations antiques par exemple. Toutefois, pour le moment, ces images ne sont pas aussi bonnes que celles des couvertures […] 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
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Dans le chapitre « Les lasers à atomes »  : […] Dans les atomes, il est impossible de discerner des particules identiques. Cette indiscernabilité fait que l'on classe les particules en bosons ou en fermions. Les fermions peuvent être considérés comme « individualistes » alors que les bosons s'apparentent plutôt aux « moutons de Panurge ». Les bosons ont ainsi tendance à s'accumuler dans l'état fondamental du système, c'est la condensation de B […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_3369

BASSOV NIKOLAÏ GENNADIEVITCH (1922-2001)

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  • Bernard PIRE
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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 de l'Académie soviétique des sciences à Moscou, o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nikolai-gennadievitch-bassov/#i_3369

BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

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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. À la température ambiante, les atomes parcourent dans tous les sens la cellule qui les contient avec des vitesses de plusieurs centaines de mètres […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/condensation-de-bose-einstein/#i_3369

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Le physicien américain Steven Chu est né le 28 février 1948 à Saint Louis (Missouri). Après des études à l'université de Rochester, puis à l'université de Californie à Berkeley, il soutient sa thèse de doctorat en 1976 sur l'observation de la violation de la parité dans les transitions atomiques, une des preuves expérimentales de la théorie unifiant les interactions électromagnétiques et faibles. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/steven-chu/#i_3369

COHEN-TANNOUDJI CLAUDE (1933- )

  • Écrit par 
  • Étienne GUYON
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Prix Nobel de physique 1997, professeur au Collège de France où il occupe la chaire de physique atomique et moléculaire de 1973 à 2004 après avoir exercé à la faculté des sciences de Paris, mais aussi membre de l'Académie des sciences (1981) et médaille d'or du C.N.R.S. (1996), Claude Cohen-Tannoudji épouse avec évidence sa double vocation de chercheur et d'enseignant. Son nom est associé au déve […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/claude-cohen-tannoudji/#i_3369

CRISTAUX - Synthèse des cristaux

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  • Yves GAUTIER
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Dans le chapitre « Les cristaux pour les lasers »  : […] Les cristaux ont très tôt été utilisés en optique. La célèbre loupe de Néron était probablement un béryl clair. Ainsi, béryl devint-il synonyme de lentille et donna-t-il en allemand « brille » (lunettes) et en français « béricle » puis « bésicles ». Bien d'autres minéraux – la calcite, le quartz hyalin, le gypse, le mica – ont été utilisés en optique ; mais les premières synthèses ont été en fait […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-synthese-des-cristaux/#i_3369

DÉBRIS SPATIAUX

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Dans le chapitre « Le nettoyage orbital »  : […] Si les méthodes et mesures décrites précédemment devaient à moyen terme s’avérer insuffisantes, il faudrait envisager de nettoyer les orbites les plus encombrées en allant chercher les débris les plus gros et les plus dangereux afin de les désorbiter de façon contrôlée et diminuer ainsi la densité de débris. De nombreux schémas de nettoyage orbital sont à l’étude dans le monde, consistant le plus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/debris-spatiaux/#i_3369

ENREGISTREMENT

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  • Michel CALMET
  •  • 11 294 mots
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Dans le chapitre « Les disques audionumériques »  : […] Le disque compact qui a fait son apparition en 1983 est l'aboutissement de longues études d'optimisation et surtout de longues tractations commerciales puisque – et c'est peut-être une première dans l'histoire des techniques audiovisuelles – tous les constructeurs ont fini par se mettre d'accord sur un système unique . Mais cette remarquable unité n'aura pas duré longtemps, puisqu'un minidisque co […] 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
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Le laser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1 er  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 environ deux cents fois plus de flashes de ray […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-xfel/#i_3369

FROID, physique

  • Écrit par 
  • Jean MATRICON, 
  • Georges WAYSAND
  •  • 4 032 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les techniques cryogéniques  »  : […] Les générateurs de froid les plus universellement répandus, dans les foyers comme dans les grands centres de conditionnement agroalimentaire, utilisent les échanges thermiques d'un fluide circulant en circuit fermé, alternativement comprimé et détendu. Durant la compression, sa température s'élève (comme dans une pompe à air), mais la pression est suffisamment forte pour qu'il se liquéfie ; on le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/froid-physique/#i_3369

GÉODÉSIE

  • Écrit par 
  • Anny CAZENAVE, 
  • Pascal WILLIS
  •  • 7 311 mots
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Dans le chapitre « Mesures des déformations des trajectoires des satellites artificiels »  : […] Le satellite sur orbite autour de la Terre est soumis à diverses forces, dont l'attraction gravitationnelle de notre planète. Il subit aussi l'attraction de la Lune, du Soleil et des autres planètes. Il est soumis au freinage aérodynamique de l'atmosphère et à la pression de radiation du Soleil, qu'elle en provienne directement ou qu'elle soit rediffusée par la Terre, pour ne citer que les forces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geodesie/#i_3369

GYROSCOPES & GYROMÈTRES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude RADIX
  •  • 3 459 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Gyrolasers et gyromètres à fibre optique »  : […] Les expériences de Georges Sagnac (1913) et d'Albert 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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gyroscopes-et-gyrometres/#i_3369

HALL JOHN LEWIS (1934- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 423 mots

Né le 21 août 1934 à Denver (Colorado), le physicien américain John Lewis Hall est le fils d'une institutrice et d'un électricien employé par le bureau fédéral des réclamations à la surveillance de centrales hydroélectriques. Bénéficiaire d'une bourse financée par Westinghouse, il fait toutes ses études supérieures au Carnegie Institute of Technology (maintenant Carnegie Mellon University) et y o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/john-lewis-hall/#i_3369

HÄNSCH THEODOR W. (1941- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 356 mots

Né le 30 octobre 1941 à Heidelberg, le physicien allemand Theodor Wolfgang Hänsch est le fils d'un exportateur de matériel agricole. La maison familiale, dans la rue Bunsen à Heidelberg, avait appartenu au célèbre chimiste Robert Bunsen (1811-1899), pionnier de l'analyse spectrale. Très tôt passionné par les sciences, le jeune lycéen collectionne et manipule les substances chimiques dans la chamb […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theodor-w-hansch/#i_3369

HOLOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Pierre FLEURY, 
  • Michel HENRY
  •  • 5 742 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Réalisations »  : […] Pour que l'hologramme restitue, lors de sa lecture, une onde identique à celle qu'émettait l'objet lors de l'enregistrement, un certain nombre de conditions doivent être réalisées. La lumination, produit de l'intensité lumineuse par la durée d'exposition, doit être choisie, et le traitement conduit de façon que la transparence en amplitude (rapport de l'amplitude transmise sur l'amplitude incident […] 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 »  : […] On définit la gamme térahertz (ou THz) des ondes électromagnétiques par les fréquences situées entre 100 gigahertz (10 11  Hz) et 10 térahertz (10 THz = 10 13  Hz, rappelons que la lumière visible a une fréquence de l’ordre de 500 THz), c’est-à-dire les longueurs d’onde comprises entre 30 micromètres et 3 millimètres. Ce domaine électromagnétique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_3369

IMPRESSION 3D

  • Écrit par 
  • François PÊCHEUX
  •  • 3 052 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 d’un laser de forte puissance. Une imprima […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/impression-3d/#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 ? »  : […] Dès 1996, les autorités françaises ont lancé le programme Simulation, en pleine conformité avec le T.I.C.E., car il s’affranchit du recours aux essais nucléaires explosifs. Il a pour objectif de garantir, sans procéder à des essais nucléaires, la fiabilité et la sûreté des armes nucléaires. Il contribue ainsi à la crédibilité de la dissuasion nucléaire française. Le programme Simulation comporte […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/c-t-b-t/#i_3369

LANTHANE ET LANTHANIDES

  • Écrit par 
  • Concepcion CASCALES, 
  • Patrick MAESTRO, 
  • Pierre-Charles PORCHER, 
  • Regino SAEZ PUCHE
  •  • 11 267 mots
  •  • 18 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 (I.R.) et l'ultraviolet (U.V.) [tabl. 8] . L'unique limitation optique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lanthane-et-lanthanides/#i_3369

LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ORTEGA
  •  • 2 214 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 un rayonnement laser à toutes les longueurs d'onde, y compris celles qui n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/#i_3369

LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  •  • 6 171 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 un principe physique commun –  l'émission stimul […] 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 stimulée de photons ». Il est décédé le 5 mai 2007 à Vancouver (Colombie-Britan […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theodore-harold-maiman/#i_3369

MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par 
  • Patrick MORA
  •  • 7 678 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Applications des plasmas chauds »  : […] Si la fusion thermonucléaire contrôlée apparaît comme une application essentielle des études sur les plasmas chauds, il est d'autres utilisations possibles, où le plasma apparaît comme une source de rayonnement ultraviolet ou X très intense, ou comme un milieu accélérateur efficace pour générer des particules chargées très énergétiques. Ainsi, des impulsions de rayonnements ultraviolets ou X très […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_3369

MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 1 691 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Alain Brillet, un expérimentateur imaginatif »  : […] Alain Brillet, physicien français, est un spécialiste de l’optique . Il est né le 30 mars 1947 à Saint-Germain-en-Laye (Yvelines). Diplômé de l’École supérieure de physique et chimie industrielles (ESPCI) de la ville de Paris, il entre en 1970 au CNRS où il sera directeur de recherche à partir de 1982, après avoir travaillé au sein de l’université Paris-Sud (Orsay), puis à l’université Nice-Sophia […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/medaille-d-or-du-cnrs-2017/#i_3369

MÉMOIRES NUMÉRIQUES

  • Écrit par 
  • François PÊCHEUX
  •  • 7 440 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Perspectives et technologies émergentes »  : […] Les mémoires qui équipent aujourd'hui les systèmes informatiques (tableau ) sont extrêmement optimisées. Le rythme effréné des améliorations effectuées entre 1980 et 2000 s'est quelque peu réduit et les barrières théoriques imposées par la physique des semi-conducteurs se font de plus en plus menaçantes, mêmes si certains estiment qu'il y a encore beaucoup à faire dans ce domaine. Si le point mémo […] 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
  •  • 19 715 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Principe optique »  : […] Alors que le microscope photonique classique capte simultanément tous les points de l'objet, le microscope à balayage utilise une configuration optique dans laquelle la source est fortement focalisée sur un point qui peut être balayé. Dans le mode de détection confocale, mis au point par Marvin Minsky en 1957, le détecteur est simultanément focalisé sur ce même point . Le principe de cette nouvel […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_3369

MISSILES

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 5 086 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Les missiles air-sol »  : […] Pour un certain nombre de missions, on tend de plus en plus à remplacer les bombes classiques par des missiles qui permettent notamment à l'avion porteur de moins s'approcher de son 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 plusieu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/missiles/#i_3369

NANOTECHNOLOGIES

  • Écrit par 
  • Claude WEISBUCH
  •  • 6 259 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les effets quantiques dans les composants »  : […] Certaines nouvelles propriétés nées de l'échelle nanométrique dans les composants électroniques sont exploitées depuis la fin des années 1970. Les transistors à gaz d'électrons bidimensionnels sont apparus au début des années 1980. Lorsque l'épaisseur de la couche semiconductrice d'un transistor devient inférieure à 20 nanomètres, le mouvement des électrons perpendiculairement à la couche est qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/#i_3369

NUCLÉAIRE - Cycle du combustible

  • Écrit par 
  • Bernard BOULLIS, 
  • Noël CAMARCAT
  •  • 7 074 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Les procédés avancés »  : […] Des procédés très sélectifs ont démontré 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'UF 6 ) par des rayonnements lumineux. En France, […] 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
  •  • 8 604 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Moyens actifs »  : […] Au premier rang des moyens actifs utilisés figurent ceux qui visent à détruire les vecteurs assaillants ou à neutraliser les charges qu'ils transportent avant l'arrivée sur l'objectif. La défense contre les bombardiers bénéficie de solutions éprouvées antérieurement, encore qu'il faille les adapter à des cibles plus fugaces. Contre les missiles balistiques, on a pensé jusque dans les années 1990 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-militaires/#i_3369

ONDES GRAVITATIONNELLES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 6 832 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 kilomètres. Si ces deux ondes lumineuses se propagent dans des directions perpendiculaires et selon des t […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ondes-gravitationnelles/#i_3369

OPTIQUE - Optique cohérente

  • Écrit par 
  • Michel HENRY
  •  • 3 962 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Applications »  : […] La notion de cohérence s'est dégagée, comme nous l'avons dit, d'une réflexion sur les conditions à remplir pour réaliser de « belles » franges d'interférences. Bien avant cette réflexion, des chercheurs et des ingénieurs avaient reconnu les immenses possibilités et l'extraordinaire sensibilité des dispositifs interférentiels, surtout en métrologie. L' avènement du laser, source de lumière cohérent […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-coherente/#i_3369

OPTIQUE - Optique non linéaire

  • Écrit par 
  • Daniel RICARD
  •  • 4 938 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Génération de troisième harmonique »  : […] Une onde laser de fréquence ω 1 incidente sur un matériau donne naissance à une polarisation du troisième ordre de fréquence 3 ω 1 proportionnelle à χ (3)  (ω 1 , ω 1 , ω 1 ). Cette polarisation rayonne une onde de fréquence 3 ω 1  : c'est la génération de troisième harmonique. Pour ce phénomène, on peut répéter tout ce qui a été dit à propos de la génération de second […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-non-lineaire/#i_3369

OPTIQUE ADAPTATIVE

  • Écrit par 
  • Daniel ROUAN
  •  • 3 721 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La concentration des faisceaux laser »  : […] Que le faisceau lumineux soit reçu ou émis, sa distorsion par l'atmosphère 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 conditio […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-adaptative/#i_3369

PHILLIPS WILLIAM D. (1948- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 345 mots

Né le 5 novembre 1948 à Wilkes-Barre (Pennsylvanie, États-Unis), le physicien William D. Phillips est issu d'une famille modeste du pays minier de Pennsylvanie. Après des études universitaires dans un établissement local, le Juniata College, il poursuit ses études doctorales au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) et y travaille avec Dan Klepner sur la physique du maser à hydrogène. Il y […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/william-d-phillips/#i_3369

PHOTOGRAPHIE - Matériels de traitement numérique

  • Écrit par 
  • André CHABANETTE
  •  • 4 458 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Technologies des sources d'exposition  »  : […] Il existe deux types de sources d'exposition numériques : – le VFPH ( vacuum fluorescent print head ), utilisé sur les minilabs numériques comme source d'exposition et sur les minilabs conventionnels pour l'exposition en ligne de l'index photographique ; – les sources d'exposition laser qui ont fait leur apparition sur les minilabs numériques en 1997 et sur les tireuses numér […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-materiels-de-traitement-numerique/#i_3369

POMPAGE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Alfred KASTLER
  •  • 4 286 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Applications »  : […] La méthode de pompage optique qui permet de changer les répartitions de population entre les états Zeeman ou entre les états de structure hyperfine d'un atome en phase vapeur fait l'objet de nombreuses applications. Toute cause qui produit une modification du degré d'orientation est susceptible d'être étudiée. Il devient ainsi possible de faire, dans les différents cas, une étude détaillée des pro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_3369

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2014

  • Écrit par 
  • Christophe ZIMMER
  •  • 1 135 mots

Le prix Nobel de chimie 2014 récompense trois physiciens dont les travaux ont permis de dépasser les limites de résolution de la microscopie optique et de développer de nouvelles techniques d’imagerie d’un intérêt considérable pour la recherche biomédicale. Les trois lauréats sont les Américains Eric Betzig (né le 13 janvier 1960 à Ann Arbor dans le Michigan) et William E. Moerner (né le 24 ju […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2014/#i_3369

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2018

  • Écrit par 
  • Philippe BALCOU, 
  • Vincent CROQUETTE
  •  • 2 088 mots
  •  • 1 média

Le prix Nobel de physique 2018 a été attribué pour moitié au Français Gérard Mourou et à la Canadienne Donna Strickland, pour l’autre moitié à l’Américain Arthur Ashkin pour leurs « inventions révolutionnaires dans le domaine de la physique des lasers ». Durant les années 1970 et 1980, ces trois scientifiques ont mis au point des techniques et des instruments optiques de haute précision permettant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2018/#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 reprises et retourne en 1944 à son travail de thèse sur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alexandre-mikhailovich-prokhorov/#i_3369

QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude de CALAN
  •  • 5 277 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Effets quantiques macroscopiques »  : […] À grande échelle, l'approximation classique peut parfois se révéler insuffisante, et certains effets typiquement quantiques peuvent se manifester. C'est le cas lorsque de nombreux systèmes microscopiques sont corrélés de façon assez cohérente pour donner naissance à des phénomènes collectifs. Le magnétisme (cf.  magnétisme ), qui est dû aux propriétés statistiques des sys […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/#i_3369

RAMAN EFFET

  • Écrit par 
  • Michel DELHAYE
  •  • 6 453 mots
  •  • 3 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, polarisation bien définie. Le choix des longueurs d'onde […] 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 xxi e  siècle, le laser joue pour la réaction chimique un rôle comparable à celui de la photographie à la fin du xix e  siècle, aux mains d'Étienne-Jules Marey et d'Eadweard Muybridge, ces deux exacts contemporains qui, indépendamment, étudièrent la locomotion chez l'homme et chez l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reaction-chimie/#i_3369

SCHAWLOW ARTHUR LEONARD (1921-1999)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 285 mots

Né le 5 mai 1921 à Mount Vernon (État de New York), Arthur L. Schawlow, fils d'un Russe émigré et d'une Canadienne, passa toute sa jeunesse à Toronto (Canada). Pendant la Seconde Guerre mondiale, il assura des tâches d'enseignement pour le personnel militaire, puis participa au développement des antennes micro-onde dans une fabrique de radars. En 1949, il soutint sa thèse en spectroscopie optique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arthur-leonard-schawlow/#i_3369

SPECTROMÉTRIE DE MASSE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 7 086 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Désorption et ionisation laser »  : […] Un faisceau laser fournit des impulsions lumineuses de forte puissance (10 10  W/cm 2 ) focalisées sur une petite surface (≈ 10 —4  cm 2 ) de l'échantillon généralement solide. Cette technique sert à étudier les surfaces ou à déterminer la composition locale de l'échantillon. Elle peut être couplée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrometrie-de-masse/#i_3369

SPECTROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Michel de SAINT SIMON
  •  • 5 066 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Sources de radiations électromagnétiques »  : […] Pour étudier le spectre d'absorption d'un échantillon, une source produit un rayonnement dont le spectre est connu et continu. Pour cela, de l'ultraviolet à l'infrarouge lointain, on utilise des lampes à incandescence à température plus ou moins élevée. Pour l'ultraviolet extrême, les lampes à décharge électrique dans des gaz sous pression sont plus performantes. Vers les longueurs d'ondes encore […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/#i_3369

TAVELURE EFFET DE, physique

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

Voir à travers un matériau opaque est un défi qui excite l'imagination. Une équipe de chercheurs de l'université Twente à Enschede (à l'est des Pays-Bas) a réalisé un montage original qui exploite les propriétés des images obtenues par illumination d'un objet fluorescent . L'idée de ces physiciens est d'analyser la « configuration tavelée », qui caractérise l'image formée par la diffusion d'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-de-tavelure-physique/#i_3369

TÉLÉCOMMUNICATIONS - Technologies optiques

  • Écrit par 
  • Irène JOINDOT, 
  • Michel JOINDOT
  •  • 7 033 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Principe de l'amplificateur optique à fibre »  : […] Comme n'importe quel amplificateur, un amplificateur optique absorbe l'énergie fournie par une source extérieure appelée pompe et la restitue au signal pour l'amplifier. Les amplificateurs à fibre disponibles commercialement fonctionnent dans la fenêtre de transmission à la longueur d'onde de 1 550 nm. Un de leurs avantages est la simplicité du dispositif (fig. 5 ). Ils se composent pour l'essenti […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-technologies-optiques/#i_3369

TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par 
  • François CABANNES
  •  • 3 853 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Autres moyens de production de températures élevées »  : […] Il existe bien d'autres moyens pour atteindre de hautes températures : – le chauffage par induction , très apprécié en laboratoire, parce que le creuset chauffé peut être sous vide ou en atmosphère contrôlée ; il rend l'industriel capable de fondre les compositions spéciales des verres optiques dans des creusets de platine, ou d'élaborer des aciers spéci […] 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
  •  • 9 748 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Optique quantique »  : […] Soit une population d'atomes plongés dans un champ électromagnétique. Si le champ extérieur est faible, les atomes émettent du rayonnement en se désexcitant de manière aléatoire. Par contre, si le champ 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 val […] 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
  •  • 19 239 mots
  •  • 33 médias

Dans le chapitre « Lasers mégajoules »  : […] L'ensemble de ces travaux poursuivis avec des énergies laser couvrant la gamme 100 J-100 kJ à 1,06 μm et leurs résultats encourageants donnèrent une bonne assise à la fusion par confinement inertiel. Ils permirent la modélisation des attaques directe et indirecte en précisant leurs limites en matière d'interaction laser-matière, de symétrie et de stabilité de l'implosion et ce d'autant plus que le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#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 rejoindre le Massachusetts Institute of Technology en 196 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-hard-townes/#i_3369

VITREUX ÉTAT

  • Écrit par 
  • Jean FLAHAUT
  •  • 5 093 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « En optique »  : […] L'intérêt des verres repose, en dehors de leur souplesse de composition, sur leur isotropie et sur leur homogénéité de propriétés dans les trois dimensions de l'espace. De plus, lorsque l'état vitreux peut être obtenu à la suite de refroidissements peu rapides, on réalise des pièces de grande dimension. De façon classique, les verres de silicates sont utilisés pour fabriquer des lentilles, des pr […] 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 »  : […] Le VLT proprement dit comprend huit télescopes indépendants : quatre télescopes fixes – appelés télescopes unitaires ou UT pour Unit Telescope – équipés d’un miroir principal (dit primaire) de 8,2 mètres de diamètre ; quatre télescopes mobiles – dits télescopes auxiliaires ou AT pour Auxiliary Telescope – au miroir de 1,8 mètre de diamètre. En outre, deux télescopes additionnels complètent l’équi […] 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 lecteur soit extrêmement concentré pour en analyser la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/norman-joseph-woodland/#i_3369

Voir aussi

Pour citer l’article

Yves LECARPENTIER, Alain ORSZAG, « LASERS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/