PHOTON

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• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
  • 6 931 mots
  • 4 médias
  ...négativement, un antineutron différent du neutron, etc. Certaines particules neutres, comme le méson π⁰, sont par contre leur propre antiparticule. C'est également le cas duphoton, ce qui explique pourquoi les ondes électromagnétiques sont les mêmes pour la matière et pour l'antimatière.

• ASHKIN ARTHUR (1922-2020)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 271 mots
  • 1 média

  Le physicien américain Arthur Ashkin a reçu le prix Nobel de physique en 2018 pour ses « inventions révolutionnaires dans le domaine de la physique des lasers ».

  Né le 2 septembre 1922 à New York, au sein d’une famille d’origine juive ukrainienne, Ashkin a passé sa jeunesse dans le quartier...

• ASPECT ALAIN (1947- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 156 mots
  • 1 média

  Lauréat du prix Nobel de physique 2022 (avec John Clauser et Anton Zeilinger), le Français Alain Aspect est un spécialiste de l’optique quantique, ce domaine de la physique qui sonde le comportement de la lumière dans des conditions extrêmes où la description classique du rayonnement électromagnétique...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 9 140 mots
  • 13 médias
  ...de l'effet photo-électrique. D' après Einstein, ce phénomène est explicable si on considère la lumière comme constituée de particules d'énergie, les photons, dont l'énergie est hν (ν étant la fréquence de la radiation) et la quantité de mouvement est (hν/c)n (n étant un vecteur unitaire...

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER, Georges LÉVI
  • 6 651 mots
  • 1 média
  ...fut expliqué de façon satisfaisante qu'en 1905 par Einstein, qui supposa que le rayonnement électromagnétique était réellement constitué de quanta, les photons, chacun d'eux possédant une énergie hν. Ces deux expériences, et beaucoup d'autres, ont montré l'insuffisance de la théorie classique et...

• AXION

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 118 mots
  • 2 médias
  ...dans la désintégration d’un méson K en un méson п – montrent de façon convaincante qu’elle est très faible, bien inférieure à la masse de l’électron, par exemple. Comme l’axion est naturellement couplé au champ électromagnétique, son canal de désintégration préféré est sans doute un couple dephotons.

• BROGLIE LOUIS DE (1892-1987)

  • Écrit par Marie-Antoinette TONNELAT
  • 2 218 mots
  • 1 média
  ...h = 6,625 × 10^—27 erg.s, appelée encore constante de Planck. S'il en est ainsi, la constitution de ces grains d'énergie – ou photons – s'avère en corrélation étroite avec la fréquence d'une onde associée. Cette double nature de la lumière constituait le problème essentiel débattu...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 463 mots
  • 1 média
  ...le champ électromagnétique devait être quantifié, les interactions résultant de l'émission et de l'absorption de grains électromagnétiques, appelés photons, ces quanta ayant toutes les caractéristiques attachées jusque-là aux corpuscules. De masse nulle, de moment angulaire intrinsèque (le spin...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 420 mots
  • 6 médias
  ...invariante lors des multiplications des fonctions d'onde des électrons par une phase variable avec le point de l'espace-temps de référence. L'existence du  photon devient alors une conséquence du respect de la symétrie abstraite décrite plus haut. On dit que le photon est le champ de jauge associé à la symétrie...

• COMPTON EFFET

  • Écrit par Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE
  • 2 554 mots
  • 4 médias

  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...

• COSMOLOGIE

  • Écrit par Marc LACHIÈZE-REY
  • 9 300 mots
  • 6 médias
  ...lumière visible. À vrai dire, il est plus exact de dire que la matière était en équilibre avec le rayonnement : il y avait constamment absorption et émission de photons par le gaz de matière, qui baignait donc dans un rayonnement à la même température que lui (la température d'un rayonnement caractérise ses...

• CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 348 mots

  Les cristaux photoniques sont des nanostructures périodiques de matériaux qui ont sur la propagation des photons les mêmes effets que les cristaux usuels ont sur celle des électrons : certaines longueurs d'onde peuvent se propager tandis que d'autres non. Selon que la périodicité existe le long...

• ÉNERGIE - La notion

  • Écrit par Julien BOK
  • 7 543 mots
  • 4 médias
  ...système physique passe d'un état énergétique E₁ à un état énergétique E₂ tel que E₂ — E₁ = hv, v étant la fréquence du rayonnement absorbé. Le quantum d'énergie électromagnétique hv est appelé photon. Si on le considère comme une particule, il se propage à la vitesse c et possède...

• ESRF (European Synchrotron Radiation Facility)

  • Écrit par Jean-Louis LACLARE
  • 2 525 mots
  ...lumière, est courbée à la traversée d'un champ magnétique, la particule en question est freinée par le champ électromagnétique qu'elle crée elle-même en tant que charge en mouvement. Elle restitue à l'environnement cette énergie perdue sous forme dephotons émis tangentiellement à sa trajectoire.

• HAROCHE SERGE (1944- )

  • Écrit par Claude COHEN-TANNOUDJI, Jean-Michel RAIMOND
  • 1 071 mots

  Né le 11 septembre 1944 à Casablanca, Serge Haroche intègre en 1963 l'École normale supérieure (E.N.S.), où il passe l'agrégation de physique et un doctorat de troisième cycle. Entré au C.N.R.S., il soutient, en 1971, un doctorat d'État préparé sous la direction de Claude...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 657 mots
  • 2 médias
  ...Rappelons rapidement les ingrédients essentiels de ces notions. L'interaction électromagnétique est comprise au niveau élémentaire comme l'échange de photons entre particules chargées. La symétrie fondamentale est l'« invariance de jauge » qui exprime qu'on ne peut pas distinguer la phase (au sens de...

• HYPERSONS

  • Écrit par Pierre TOURNOIS
  • 2 744 mots
  • 3 médias
  ...dépend des contraintes locales. Une onde hypersonore se comporte donc comme un réseau optique d'indice variable qui progresse à la vitesse du son. Les photons sont réfléchis sous l'incidence de Bragg avec diminution de fréquence conformément aux règles de sélection. Si le faisceau lumineux est intense,...

• IMAGERIE TÉRAHERTZ

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 427 mots
  • 1 média
  L’énergie des photons du rayonnement THz – entre 0,4 et 40 milliélectronvolts – est trop faible pour provoquer des transitions entre les états électroniques atomiques ou moléculaires (de l’ordre de 1 électronvolt) ou avec les énergies de vibration moléculaire (de l’ordre de 60 milliélectronvolts)....

• INTERACTION (physique)

  • Écrit par Étienne KLEIN
  • 1 683 mots
  ...» les quarks au sein des hadrons. Ces particules sont sensibles à la couleur des quarks. En fait, les gluons se couplent à la couleur un peu comme le photon se couple à la charge électrique. Mais tandis que le photon ne porte pas de charge électrique, de sorte qu'un photon émis ou absorbé par une particule...

• INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 4 447 mots
  • 6 médias
  ...l'invariance impose la présence d'un « champ de jauge », en l'occurrence le champ électromagnétique sous son avatar (V, A) ; avec lui viennent ses quanta –  les photons. Le couplage du champ de jauge avec les champs de matière – l'interaction entre photons et particules chargées – est prédit de façon...

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