PHOTON

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 914 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Tomographie par émission de positons »  : […] de l'oxygène et des acides aminés. Le principe de la T.E.P. est de détecter les deux photons produits lors de la réaction d'annihilation d'un positon avec un électron, le positon étant dû à la désintégration β+ d'une molécule marquée par un isotope radioactif puis absorbée par le patient. Les isotopes utilisés sont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_3326

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 244 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Atome et lumière »  : […] à l'énergie qu'ils absorbent pendant le même intervalle de temps. Si un atome est dans un état quantique initial W, avec énergie Ew et s'il est atteint par un photon avec fréquence ν, il peut absorber le photon et passer à un état excité s'il existe un état W′ de l'atome avec énergie Ew, telle que Ew — Ew = h […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_3326

ATOMIQUE PHYSIQUE

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

Dans le chapitre « L'action mécanique de la lumière »  : […] La force qui dévie ce jet résulte de la répétition de « reculs » subis par l'atome à chaque fois qu'il absorbe un photon (le photon est un grain de lumière). Un photon possède en effet une quantité de mouvement qu'il transfère à la particule, provoquant alors une modification de sa vitesse suivant la direction dans laquelle ce photon se déplace. Ce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_3326

BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

  • Écrit par 
  • Elisabeth GIACOBINO
  •  • 2 756 mots

Dans le chapitre « Le refroidissement des atomes par laser »  : […] en d'autres termes, les ralentir. Le refroidissement par laser repose sur un effet connu sous le nom de pression de radiation. Les photons, particules de lumière transportées par un faisceau, peuvent pousser un objet léger placé sur leur trajet. Cette force agit aussi sur les atomes individuels : un atome qui absorbe un photon recule […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/condensation-de-bose-einstein/#i_3326

BROGLIE LOUIS DE (1892-1987)

  • Écrit par 
  • Marie-Antoinette TONNELAT
  •  • 2 214 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Recherches ultérieures »  : […] En 1934, Louis de Broglie édifie une théorie de la lumière, généralisant au photon, particule de spin 1, les équations relativistes proposées par Dirac dans le cas de l'électron. Cette conception suppose que le photon, possédant une masse propre, est constitué par une sorte de « fusion » à partir de deux particules de spin 1 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-de-broglie/#i_3326

CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 478 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre «  Théories de jauge et description des interactions nucléaires »  : […] fonctions d'onde des électrons par une phase variable avec le point de l'espace-temps, c'est-à-dire par un facteur eia(x,t)Q. L'existence du photon est 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 U(1) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-champs/#i_3326

COMPTON EFFET

  • Écrit par 
  • Michel BAUBILLIER, 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 556 mots
  •  • 4 médias

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 avec un électron. Il s'interprète par la réaction de diffusion élastique d'un photon par l'électron, illustrant ainsi l'aspect […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-compton/#i_3326

COSMOLOGIE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 9 328 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Densité, pression »  : […] 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 propriétés énergétiques, son domaine spectral : ainsi, un corps incandescent émet du rouge puis du blanc lorsqu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cosmologie/#i_3326

CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 346 mots

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 d'un, de deux ou de trois axes, on qualifie le cristal d'uni-, de bi- ou de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-photoniques/#i_3326

ÉNERGIE - La notion

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 7 640 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Interaction du rayonnement et de la matière »  : […] 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 donc une masse au repos nulle. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-la-notion/#i_3326

E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility)

  • Écrit par 
  • Jean-Louis LACLARE
  •  • 2 509 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Histoire des sources de rayons X »  : […] inférieure à la vitesse de la 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 de photons émis tangentiellement à sa trajectoire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-synchrotron-radiation-facility/#i_3326

HAROCHE SERGE (1944-    )

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jean-Michel RAIMOND
  •  • 1 060 mots

Avec des expériences de plus en plus sophistiquées, il a étudié des systèmes de plus en plus simples, jusqu'au point où la matière n'est composée que d'un atome et du rayonnement d'un photon. À ce stade, ces expériences illustrent directement les postulats fondamentaux de la physique quantique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/serge-haroche/#i_3326

HIGGS BOSON DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 572 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Champ de Higgs et masse des particules »  : […] » souffriront d'un ralentissement dû aux interactions incessantes avec le champ de Higgs. On reconnaît les photons de masse nulle comme les particules « parallèles » nullement freinées, tandis que les bosons W et Z sont les particules « perpendiculaires » tellement freinées qu'on ne peut décrire leur mouvement qu'en leur attribuant une grande […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/boson-de-higgs/#i_3326

HYPERSONS

  • Écrit par 
  • Pierre TOURNOIS
  •  • 2 750 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Interaction avec les photons »  : […] 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, l'amplification paramétrique prend naissance ; la génération se produit même en l'absence […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hypersons/#i_3326

IMAGERIE TÉRAHERTZ

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

Dans le chapitre « L’interaction du rayonnement THz avec les matériaux »  : […] 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). L’intérêt des rayons THz vient de ce qu’ils […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_3326

INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par 
  • Bernard DIU
  •  • 4 623 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Électrodynamique quantique  »  : […] 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 unique dans sa forme – son intensité restant toutefois libre. L'invariance de jauge – conséquence d'une immense portée – assigne au […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-electromagnetisme/#i_3326

INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 110 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La théorie électrofaible »  : […] forces : le triplet W+ W W0 et le singlet B. Le photon (noté γ) est une superposition des deux éléments électriquement neutres, W0 et B, tandis que la superposition qui lui est « orthogonale » est appelée Z0, selon les équations de mélange : γ = B cos W + W0 sin W , Z0 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-electrofaible/#i_3326

INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 613 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les théories de jauge  »  : […] Il en ressort en particulier que l'existence du photon, champ médiateur de l'interaction électromagnétique, est nécessaire pour que la symétrie abstraite décrite plus haut soit respectée. On dit alors que le photon est le champ de jauge associé à la symétrie U(1). En 1954, les physiciens américains Chen-Ning […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/#i_3326

INTRICATION QUANTIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 078 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Fonction d'onde et principe de superposition »  : […] quantique, et ses conséquences ont été de nombreuses fois vérifiées expérimentalement. Prenons l'exemple d'un photon qui peut être polarisé dans deux directions, que nous appellerons nord et est ; chacun de ces états de polarisation est représenté par une fonction d'onde que nous noterons N et E. Le principe de superposition stipule que […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/intrication-quantique/#i_3326

LASERS

  • Écrit par 
  • Yves LECARPENTIER, 
  • Alain ORSZAG
  •  • 10 804 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Émission stimulée et amplification de lumière »  : […] extérieur l'énergie (E E0) nécessaire, par exemple sous la forme d'un photon de fréquence ν telle que : h × ν = E1 — E0, où h est la constante de Planck. C'est par ce mécanisme que les atomes « absorbent » la lumière (fig. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/#i_3326

LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

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

Dans le chapitre « Principe du laser à électrons libres (LEL)  »  : […] (transverse et alterné), fourni par les différents aimants constituant l'onduleur, et émettent spontanément des photons qui ne constituent rien d'autre qu'un rayonnement synchrotron. Ainsi, à chaque oscillation, un électron émet du rayonnement synchrotron. À la fin de son passage dans l'onduleur, il a émis un train d'onde. Si tous les électrons […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/#i_3326

L.H.C. (Large Hadron Collider)

  • Écrit par 
  • Lydia ROOS
  •  • 2 384 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les principaux résultats »  : […] ne sont pas propices à la détection. La désintégration du boson de Higgs en une paire de photons est particulièrement intéressante car il est assez aisé d’identifier les photons dans le détecteur, de mesurer leur énergie et ainsi de calculer la masse du système qu’ils constituent. Si ces photons proviennent de la désintégration d’un boson de Higgs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/#i_3326

LUMIÈRE

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

Dans le chapitre « Interaction lumière-matière »  : […] quantité d'énergie qui correspond à l'écart entre ces deux niveaux. Ni moins, ni plus. La lumière transporte des photons dont l'énergie est déterminée par la fréquence (ou la longueur d'onde). Si cette énergie est égale à l'écart entre deux niveaux atomiques, alors le photon sera absorbé et l'atome sera excité. À l'inverse, si l'énergie du photon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_3326

LUMINESCENCE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  •  • 3 909 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Fluorescence et phosphorescence »  : […] C’est l’absorption d’un photon qui provoque la luminescence. Le terme photoluminescence regroupe les phénomènes de fluorescence et de phosphorescence. Historiquement, les deux phénomènes étaient distingués par leurs échelles de temps apparentes : la fluorescence semblait cesser « instantanément » à la coupure de la lumière d’excitation alors que la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/luminescence/#i_3326

MAGNÉTISME (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 755 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le magnétisme, composant de l'électromagnétisme »  : […] avec cette particule. La théorie quantique – appelée électrodynamique quantique – consacre cette unification avec l’existence d’un unique médiateur des forces électriques ou magnétiques : le photon. Cette unicité traduit le fait que dans le vide, les champs électriques et magnétiques se propagent à la vitesse de la lumière, qui est elle-même une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme-notions-de-base/#i_3326

MASER

  • Écrit par 
  • Maurice ARDITI, 
  • Claude AUDOIN
  •  • 2 316 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Micromasers »  : […] un maser dans lequel l'oscillation est obtenue pour un très petit nombre d'atomes et de photons dans une cavité résonnante. La cavité est supraconductrice et les atomes sont préparés dans un état de Rydberg. Certains micromasers font appel à une transition à un seul photon, d'autres à deux photons. Ils permettent d'étudier des aspects purement […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/maser/#i_3326

MASSE, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 055 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Masse et interactions »  : […] de Planck, tandis que le spin des fermions est égal à la moitié de cette valeur. Le boson le mieux connu est le photon, dont la masse est nulle avec une très grande précision expérimentale ; son rapport à la masse de l'électron a été mesuré inférieur à 10–22. On comprend cette nullité comme la conséquence d'une loi de symétrie essentielle de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_3326

MASSE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 654 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La masse des particules élémentaires »  : […] La théorie moderne de l'électromagnétisme rend bien compte de la masse nulle du photon, caractéristique liée à la nature du principe de symétrie (dite de jauge) à l'origine de l'électrodynamique quantique. La limite expérimentale sur sa masse est de 7 × 10—17 eV […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse/#i_3326

MATÉRIALISATION, physique

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 322 mots

On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie hν qui se convertit, au voisinage d'un noyau, en une paire électron-positron. Le phénomène ne peut avoir lieu dans le vide, où serait impossible la conservation du quadrivecteur énergie- […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/#i_3326

MATIÈRE (physique) - État gazeux

  • Écrit par 
  • Henri DUBOST, 
  • Jean-Marie FLAUD
  •  • 8 283 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre «  Absorption d'un milieu gazeux »  : […] l'énergie perdue (absorption) ou gagnée (émission) par le rayonnement se retrouve sous la forme d'énergie gagnée ou perdue par les molécules. Cet effet se traduit essentiellement par l'échange d'un photon d'énergie hν entre la molécule et le rayonnement : où E2 et E1 sont deux niveaux d'énergie de la molécule ou de l'atome et ν et v̄ sont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-gazeux/#i_3326

MATIÈRE (physique) - Plasmas

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

Dans le chapitre «  Plasmas et rayonnement »  : […] loi du corps noir, suppose que les distances moyennes parcourues par les photons soient petites devant les dimensions du système considéré : on dit alors que le milieu est optiquement épais. Dans l'autre limite, correspondant aux milieux optiquement minces, le spectre du rayonnement n'est plus donné par la loi de Planck, et sa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_3326

MÉTALLOGRAPHIE - Microscopie électronique

  • Écrit par 
  • Guy HENRY, 
  • Barry THOMAS
  •  • 6 078 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Microanalyse »  : […] . Dans le détecteur Si (Li) un photon X émis par l'échantillon est absorbé par effet photo-électrique. Le photo-électron dissipe son énergie par création de paires trou-électron dont le nombre moyen est proportionnel à l'énergie initiale du photon X. Un champ électrique créé par polarisation des bornes du semiconducteur Si (Li) permet de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-microscopie-electronique/#i_3326

MÖSSBAUER EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre IMBERT
  •  • 2 155 mots
  •  • 7 médias

Le phénomène d'émission et d'absorption de photons gamma par des noyaux atomiques sans perte d'énergie due au recul de ces noyaux ni perte de résolution due à leur agitation thermique fut découvert et expliqué par le physicien allemand Rudolf L. Mössbauer en 1957 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-mossbauer/#i_3326

NUCLÉOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE
  •  • 5 436 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Les réactions de photodésintégration »  : […] de fusion. On se rappelle qu'une réaction de fusion s'accompagne d'une émission de photons due à la transformation d'une partie de la masse nucléaire en énergie. Ces émissions de photons sont d'autant plus intenses que la température est plus élevée : d'après la loi de Planck, le nombre de photons croît comme la puissance quatrième de la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleosynthese/#i_3326

ONDES GRAVITATIONNELLES

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

la théorie moderne de la gravitation prédisent que, de façon semblable au rayonnement de photons qui accompagne l’accélération d’une particule électriquement chargée et emporte une partie de l’énergie de cette particule, l’émission d’une onde gravitationnelle accompagnerait certaines modifications de la distribution de masse d’un système. Comme l’ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ondes-gravitationnelles/#i_3326

OPTIQUE - Optique non linéaire

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

Dans le chapitre « Absorption à deux photons »  : […] ω2. Le coefficient d'absorption à la fréquence ω2 est proportionnel à l'intensité S1 (et vice versa) : c'est le phénomène d'absorption à deux photons. Les photons d'énergie ℏω1 et ℏω2 sont absorbés simultanément pendant que le système passe du niveau a au niveau b […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-non-lineaire/#i_3326

OPTIQUE CRISTALLINE - Diffraction par les cristaux

  • Écrit par 
  • André AUTHIER
  •  • 8 881 mots
  •  • 25 médias

Dans le chapitre « Rayons X »  : […] le photon est diffusé sans changement de fréquence, l'atome étant passé ou non par un état intermédiaire excité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-cristalline-diffraction-par-les-cristaux/#i_3326

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 166 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La famille des bosons »  : […] les quanta du champ. Le quantum du champ électromagnétique est le photon ; donc les interactions électromagnétiques sont associées à l'échange de photons. De même, les interactions fortes sont liées à l'échange de gluons entre les quarks et les interactions faibles – suivant qu'elles changent ou préservent […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_3326

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE, 
  • Jean-Pierre BATON, 
  • Georges CHARPAK, 
  • Monique NEVEU, 
  • Bernard PIRE
  •  • 10 946 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Détection des photons instantanés produits par interaction cohérente avec les milieux détecteurs »  : […] de façon cohérente avec tous les atomes du milieu, cela donne lieu à une émission de photons dont la contribution à la perte totale d'énergie est négligeable, mais dont les caractéristiques (intensité, angle d'émission) sont liées à des paramètres cinématiques importants : la radiation de Tcherenkov dans des milieux homogènes et la radiation de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-detecteurs-de-particules/#i_3326

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 728 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Photon »  : […] Le photon est la particule qui décrit les excitations élémentaires du champ électromagnétique quantifié. En théorie quantique, le champ présente, en effet, un double caractère : ondulatoire et corpusculaire. L'aspect ondulatoire se manifeste par la possibilité d'observer des interférences avec des ondes électromagnétiques. L'aspect corpusculaire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_3326

PHONON

  • Écrit par 
  • Jean-Paul BURGER
  •  • 2 362 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Détermination des courbes de dispersion ω(k) »  : […] et ses mouvements, par l'intermédiaire de leurs interactions avec le noyau ; au cours de l'interaction, le neutron ou le photon peut absorber (ou émettre) un phonon : on dit que la particule incidente est diffusée inélastiquement. Le vecteur d'onde de la particule incidente change de p en p′ et son énergie de E en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phonon/#i_3326

PHOTOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Jacques JOUSSOT-DUBIEN
  •  • 3 532 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Historique »  : […] Ainsi, pour un même nombre de photons absorbés, l'énergie apportée dépend de la fréquence ν du rayonnement, donc de sa longueur d'onde λ, puisque, c étant la vitesse de la lumière, λν = c. Le tableau donne quelques valeurs de l'énergie d'un photon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photochimie/#i_3326

PHOTOÉLECTRIQUE EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre VERNIER
  •  • 5 426 mots
  •  • 2 médias

, ont en commun le processus primaire d'absorption de la lumière. Dans tous les cas, les photons qui transportent l'énergie lumineuse transmettent toute leur énergie à la matière et disparaissent. Ce sont les effets secondaires qui différencient les phénomènes observés. D'autres phénomènes sont parfois considérés comme des effets […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-photoelectrique/#i_3326

PHOTONS TWISTÉS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 354 mots

ont récemment conçu et réalisé une nouvelle technique d'intrication qui met en jeu des photons portant un grand moment orbital angulaire. Les auteurs de cette étude considèrent que l'intrication de ces photons particuliers, qu'on appelle « photons twistés », démontre la faisabilité de l'intrication d'objets macroscopiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photons-twistes/#i_3326

PHOTOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean LAVOREL, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE
  •  • 10 339 mots
  •  • 19 médias

Dans le chapitre « L'unité photosynthétique : antenne et centre »  : […] molécules de chlorophylle. Par ailleurs, on savait qu'au contraire, en faible lumière, l'absorption de tout photon se traduit par un acte photochimique élémentaire, avec un rendement quantique proche de l'unité. Le concept d'unité photosynthétique devait résoudre ce paradoxe. La chlorophylle remplit deux rôles essentiels : comme convertisseur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese/#i_3326

PHOTOSYNTHÈSE : CAPTURE DE L'ÉNERGIE LUMINEUSE

  • Écrit par 
  • Claude LANCE
  •  • 228 mots

photosynthèse notamment lors de la capture de l'énergie lumineuse. En 1932, Emerson confirme, avec W. Arnold, l'existence de deux phases distinctes dans ce processus : une phase photochimique, qui nécessite de la lumière et qui est responsable de la capture des photons, et une phase chimique, qui peut se […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese-capture-de-l-energie-lumineuse/#i_3326

PHOTOSYNTHÈSE ET ÉNERGIE LUMINEUSE - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Claude LANCE
  •  • 534 mots

1923 O. Warburg et E. Negelein établissent que quatre à cinq photons sont absorbés par molécule de dioxyde de carbone (CO2) dégagée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese-et-energie-lumineuse-reperes-chronologiques/#i_3326

PHOTOVOLTAÏQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Claude MULLER
  •  • 13 220 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Conversion des photons trop énergétiques »  : […] peu efficaces pour la conversion photovoltaïque. Pour y remédier, des études ont débuté sur une intégration de nanocristallites (minéraux à base de silicium et de germanium) dans différentes couches fonctionnalisées pour une conversion par luminescence de photons UV (trop énergétiques) en photons dans le domaine du visible […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photovoltaique/#i_3326

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2012

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

sophistiquées permettant d'étudier les caractéristiques de l'électrodynamique quantique dans une cavité. Il s'agit de « piéger » de la lumière dans une « boîte à photons », puis de mesurer ses caractéristiques sans que l'habituel processus de « démolition quantique » empêche d'observer l'apparition, la propagation et la disparition d'un photon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2012/#i_3326

QUANTIQUE PHYSIQUE

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

Dans le chapitre « Effets quantiques macroscopiques »  : […] Une autre illustration apparaît avec les photons. Dans la lumière ordinaire, il n'y a aucune corrélation entre les phases des différents photons. Mais en préparant convenablement des atomes, par le pompage optique d'Alfred Kastler (cf. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/#i_3326

QUASARS

  • Écrit par 
  • Philippe VÉRON
  •  • 5 607 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La source d'énergie des quasars »  : […] la masse du gaz qui tombe sur le trou noir puisse être libérée sous forme d'énergie, de photons. Tant que la quantité de masse qui tombe par unité de temps sur le trou noir est faible, la luminosité, c'est-à-dire la quantité totale d'énergie libérée, est directement proportionnelle à cette masse. Mais les photons qui s'éloignent entrent en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/quasars/#i_3326

RAMAN EFFET

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

Dans le chapitre « Interprétation »  : […] Cela signifie que le niveau inférieur est le plus peuplé et que la population décroît exponentiellement, en fonction de l'énergie du niveau considéré. L'énergie transportée par un quantum ou « photon » de lumière excitatrice est égale à hν0, avec h, constante de Planck […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-raman/#i_3326

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons gamma cosmiques

  • Écrit par 
  • François LEBRUN, 
  • Robert MOCHKOVITCH, 
  • Jacques PAUL
  •  • 8 032 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les techniques d'observation des rayons gamma cosmiques »  : […] La détection des rayons gamma cosmiques passe par leur interaction avec les atomes du milieu détecteur. Un photon gamma de très basse énergie (moins de 0,2 MeV) y est le plus souvent absorbé (effet photoélectrique), avec émission d'un électron emportant l'essentiel de son énergie. Un photon un peu plus énergétique (de 0,2 à 5 MeV) est plutôt […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-gamma-cosmiques/#i_3326

RAYONS X

  • Écrit par 
  • André GUINIER
  •  • 5 999 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Raies caractéristiques »  : […] des électrons du faisceau cathodique, sont ionisés, c'est-à-dire qu'un électron gravitant autour du noyau est expulsé. La place ainsi rendue libre est occupée par un électron d'une orbite plus éloignée du noyau : ce saut est accompagné de l'émission d'un photon dans lequel se retrouve l'énergie que l'électron a perdue en se rapprochant du noyau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayons-x/#i_3326

RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Jacques COURTIEU, 
  • Maurice GOLDMAN
  •  • 7 306 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Principe de la résonance magnétique »  : […] un champ électromagnétique périodique est également quantifié en « grains », appelés photons, dont l'énergie est proportionnelle à la fréquence du champ. Si, dans un champ magnétique statique, un moment magnétique est soumis à un second champ périodique, c'est-à-dire s'il est environné de photons, il peut se produire une transition au cours de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-magnetique/#i_3326

SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 4 775 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Détecteurs et piles photovoltaïques »  : […] détecteurs les plus intéressants sont constitués de jonctions n-p. En effet, si un photon crée une paire électron-trou dans la barrière, le champ électrique qui y règne entraîne l'électron et le trou dans des directions opposées (loin de la jonction), et, si les régions n et p sont connectées par un circuit […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/semiconducteurs/#i_3326

SÉPARABILITÉ ET NON-SÉPARABILITÉ, mécanique quantique

  • Écrit par 
  • Alain ASPECT, 
  • Philippe GRANGIER
  •  • 1 339 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Le débat Einstein-Bohr et les fondements de la mécanique quantique »  : […] . La mécanique quantique y prédit une corrélation très forte entre des mesures de polarisation portant sur des photons ν1 et ν2 éloignés, mais ayant été émis par la même source. Pour Einstein, les deux mesures éloignées ne peuvent s'influencer mutuellement, car le principe de causalité relativiste […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/separabilite-et-non-separabilite-mecanique-quantique/#i_3326

SOLEIL

  • Écrit par 
  • Pierre LANTOS
  •  • 5 474 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Structure interne »  : […] se propage vers l'extérieur de l'étoile par une infinité d'émissions et d'absorptions de photons. Ces photons, dont la température locale détermine l'énergie moyenne, sont des rayons X de quelques dixièmes de nanomètre, puis des ultraviolets et, à la surface, des photons du domaine visible. Dans les régions, denses, de la zone de transport […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/soleil/#i_3326

SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Dora GRAND
  •  • 5 233 mots
  •  • 17 médias

Spectrophotométrie veut dire « mesure des photons en fonction du spectre ». En physique, les notions de photon – ou grain de lumière – et de spectre sont en effet liées à la nature corpusculaire de toute onde électromagnétique et à la décomposition de la lumière blanche par un milieu dispersif […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrophotometrie-optique/#i_3326

SPECTROSCOPIE

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

Dans le chapitre «  Spectroscopie atomique »  : […] correspond à la transition d'un électron d'un niveau vers un autre niveau de moindre énergie, l'énergie excédentaire étant évacuée par le photon émis sous forme d'énergie électromagnétique. Ces transitions ayant des énergies bien définies, la radiation émise a aussi une fréquence (ν) et une longueur d'onde (λ) bien définies : = […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/#i_3326

SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 5 385 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Spin et relativités »  : […] − σ de son hélicité. C'est donc par abus de langage que l'on dit du photon qu'il possède un spin 1 et du neutrino un spin 1/2. En réalité, le photon possède deux états d'hélicité, de valeurs + 1 et − 1 respectivement, par suite de l'invariance par parité des interactions électromagnétiques. Mais il n'a pas d'état d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_3326

SURFACE PHÉNOMÈNES DE

  • Écrit par 
  • Jean-François JOANNY, 
  • Jean SUZANNE
  •  • 6 286 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Interactions avec les photons »  : […] Sous l'impact d'un photon de fréquence ν, un électron peut être émis par le matériau (cf. effet photoélectrique), à condition que l'énergie du photon hν soit supérieure à celle de liaison de l'électron El. Ce dernier est alors excité avec une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phenomenes-de-surface/#i_3326

SYNCHROTRON RAYONNEMENT

  • Écrit par 
  • Yves FARGE, 
  • Marie-Paule LEVEL, 
  • Paul MORIN, 
  • Yves PETROFF
  •  • 2 420 mots
  •  • 2 médias

que les propriétés géométriques et spatiales de la lumière émise (photons) ne dépendent que de l'énergie de la particule, de sa masse et du champ d'accélération dans lequel elle se déplace. Seules des particules légères, c'est-à-dire des électrons ou leurs antiparticules (positons), peuvent subir des accélérations suffisantes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-synchrotron/#i_3326

TCHERENKOV EFFET

  • Écrit par 
  • Paul BAILLON, 
  • Robert MEUNIER
  •  • 2 796 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Lumière Tcherenkov et astrophysique »  : […] de détection au sol, les astronomes ont accru considérablement leur possibilité d'observation en détectant des photons d'énergie de plus en plus haute. On est passé grâce aux satellites de la lumière ultraviolette (10 eV) aux rayons X (103 eV) puis aux rayons γ de l'ordre du gigaélectronvolt. Plusieurs sources ponctuelles de rayons γ ont été […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-tcherenkov/#i_3326

TECHNÉTIUM

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 094 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « De nouvelles techniques de production »  : […] « source canadienne de rayonnement ») de l’université de la Saskatchewan à Saskatoon (Canada) ont utilisé un faisceau de photons issus par rayonnement synchrotron d’un accélérateur linéaire d’électrons. Pour cela, ils exposent une première cible en métal lourd (du mercure liquide ou du tungstène solide refroidi par eau) au faisceau intense d’ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/technetium/#i_3326

UMKLAPP PROCESSUS

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 470 mots

Processus d'interaction, d'un type particulier, ayant lieu entre particules (électrons) ou quasi-particules (phonons, photons, magnons, etc.) à l'intérieur d'un réseau cristallin. Tandis que, dans un processus « normal » (ou « N »), la conservation de l'impulsion ou de la quasi-impulsion totale est toujours vérifiée, elle ne l'est dans un processus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/processus-umklapp/#i_3326

VISION - Photoréception rétinienne

  • Écrit par 
  • Yves GALIFRET
  •  • 5 928 mots
  •  • 24 médias

Dans le chapitre « Seuils de réponse »  : […] rhodopsine pour que la stimulation soit vue dans 60 p. 100 des cas. Cette stimulation couvrait une surface comprenant environ 500 bâtonnets, et l'on peut calculer que les chances pour qu'un bâtonnet soit le siège de plus d'une isomérisation sont alors inférieures à 10 p. 100. En d'autres termes, un bâtonnet semble capable de détecter un seul photon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vision-photoreception-retinienne/#i_3326


Affichage 

Corrélation E.P.R. avec des paires de photons

dessin

Corrélation EPR avec des paires de photons Deux photons ?1 et ?2, émis dans un état particulier de polarisation (état EPR) par la source S, sont soumis à des mesures de polarisation simultanées grâce aux polariseurs I et II orientés suivant des directions a et b Pour des directions de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Interactions atome-lumière et pompage optique

dessin

Les interactions atome-lumière (a, b et c) et le pompage optique (d et e) [E : niveau d'énergie ; N : population d'atomes sur ce niveau] 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Interactions fondamentales

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Quelques caractéristiques des quatre interactions fondamentales Le quantum d'interaction qualifie la particule réelle ou théorique qui s'échange lors de l'interaction considérée; les mésons p et les photons sont couramment observés et ont donc une existence réelle Les «bosons... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mécanique de l'effet Compton

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Mécanique de l'effet Compton : les photons incident et diffusé ont pour longueur d'onde et énergie, respectivement (?, h?) et (?', h?) L'électron, initialement au repos (v = 0) se trouve propulsé à une vitesse v La quantité de mouvement du photon incident h h?/c se trouve partagée... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Scintillateur liquide du détecteur KamLand

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Le scintillateur liquide du détecteur KamLand est un gigantesque ballon de 13 mètres de diamètre, rempli quand il est opérationnel de 1 000 tonnes d'huile minérale et contenant 1 879 tubes photomultiplicateurs aptes à mesurer l'énergie des photons qui le traversent 

Crédits : Stanford University

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Téléportation quantique aux Canaries

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L'équipe d'Anton Zeilinger (Institut d'optique et d'information quantique à l'université de Vienne, Autriche) a réalisé en mai 2012 une « téléportation quantique » sur une distance de 140 kilomètres entre deux îles de l'archipel des Canaries, La Palma et Ténérife Ce sont 605 photons... 

Crédits : NASA

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Corrélation E.P.R. avec des paires de photons
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Interactions atome-lumière et pompage optique
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Interactions fondamentales
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Mécanique de l'effet Compton
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Scintillateur liquide du détecteur KamLand
Crédits : Stanford University

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Téléportation quantique aux Canaries
Crédits : NASA

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