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Théorie en 30 secondes
118 g Applications quantiques
Pour produire des
photons cohérents,
les lasers utilisent à
répétition des cavités
réfléchissantes
stimulant les atomes.
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
GORDON GOULD
1920–2005
Physicien américain qui a inventé
l’acronyme LASER, qui signifie
Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation
(amplification de la lumière par
émission stimulée de radiations).
THEODORE MAIMAN
1927–2007
Physicien américain qui a peut-être
inventé le premier laser optique
fonctionnel (d’autres disent qu’il
s’agit plutôt de Gould).
TEXTE EN 30 SECONDES
Sophie Hebden
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LES QUANTA DE PLANCK
page 18
LA SÉRIE PRÉVISIBLE
DE BALMER
page 22
L’ATOME DE BOHR
page 24
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Le laser manié par le
personnage du Dr Terreur
de la série Austin Powers
utilise probablement
comme matériau un gaz de
dioxyde de carbone, car il
émet dans l’infrarouge, et
ferait donc frire tout objet
sur lequel il tomberait. La
grande majorité des lasers
existants sont des lasers à
diodes ou à semiconducteurs, beaucoup
moins puissants, utilisés
dans des appareils
électroniques ou de
communication.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Un laser est une source de
lumière qui fonctionne avec
l’émission stimulée (ou
conjointe) de plusieurs
atomes, de manière à
produire un rayon
monochromatique,
fortement directionnel et
hautement sophistiqué.
LE LASER
On se sert des lasers tous les jours.
Ils scannent nos codesbarres au supermarché
et ils sont un composant essentiel de nos
lecteurs CD et DVD. Cela paraîtra surprenant,
mais ces appareils quotidiens sont des appareils
quantiques : ils dépendent des niveaux d’énergie
exceptionnels des atomes qui les constituent.
Les électrons d’un atome peuvent être « excités »
vers des valeurs différentes, précises, en
absorbant l’énergie émise par la chaleur ou la
lumière. Mais un atome ne peut être excité en
permanence. Il libère donc cette énergie puis
retrouve son état énergétique « de base ».
Qu’arrivetil si un atome déjà excité rencontre
un photon ? Au lieu de l’absorber et de le
relâcher n’importe quand dans n’importe quelle
direction, comme avant, une sorte d’effet de
résonance pousse l’atome à émettre un second
photon. Ce dernier a exactement la même
direction de fréquence, et se retrouve en
cohérence – position parfaite – avec le photon
incident. Dans un laser, c’est avec un haut
voltage qu’on arrive à exciter un groupe d’atomes
de façon à ce que les atomes excités dépassent
en nombre ceux demeurés dans leur état de
base. Réfracter les photons émis sur des miroirs,
dans une cavité, stimule de nouvelles émissions
qui provoquent un puissant rayon laser.
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Pour produire des
photons cohérents,
les lasers utilisent à
répétition des cavités
réfléchissantes
stimulant les atomes.
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
GORDON GOULD
1920–2005
Physicien américain qui a inventé
l’acronyme LASER, qui signifie
Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation
(amplification de la lumière par
émission stimulée de radiations).
THEODORE MAIMAN
1927–2007
Physicien américain qui a peut-être
inventé le premier laser optique
fonctionnel (d’autres disent qu’il
s’agit plutôt de Gould).
TEXTE EN 30 SECONDES
Sophie Hebden
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RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Le laser manié par le
personnage du Dr Terreur
de la série Austin Powers
utilise probablement
comme matériau un gaz de
dioxyde de carbone, car il
émet dans l’infrarouge, et
ferait donc frire tout objet
sur lequel il tomberait. La
grande majorité des lasers
existants sont des lasers à
diodes ou à semiconducteurs, beaucoup
moins puissants, utilisés
dans des appareils
électroniques ou de
communication.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Un laser est une source de
lumière qui fonctionne avec
l’émission stimulée (ou
conjointe) de plusieurs
atomes, de manière à
produire un rayon
monochromatique,
fortement directionnel et
hautement sophistiqué.
LE LASER
On se sert des lasers tous les jours.
Ils scannent nos codesbarres au supermarché
et ils sont un composant essentiel de nos
lecteurs CD et DVD. Cela paraîtra surprenant,
mais ces appareils quotidiens sont des appareils
quantiques : ils dépendent des niveaux d’énergie
exceptionnels des atomes qui les constituent.
Les électrons d’un atome peuvent être « excités »
vers des valeurs différentes, précises, en
absorbant l’énergie émise par la chaleur ou la
lumière. Mais un atome ne peut être excité en
permanence. Il libère donc cette énergie puis
retrouve son état énergétique « de base ».
Qu’arrivetil si un atome déjà excité rencontre
un photon ? Au lieu de l’absorber et de le
relâcher n’importe quand dans n’importe quelle
direction, comme avant, une sorte d’effet de
résonance pousse l’atome à émettre un second
photon. Ce dernier a exactement la même
direction de fréquence, et se retrouve en
cohérence – position parfaite – avec le photon
incident. Dans un laser, c’est avec un haut
voltage qu’on arrive à exciter un groupe d’atomes
de façon à ce que les atomes excités dépassent
en nombre ceux demeurés dans leur état de
base. Réfracter les photons émis sur des miroirs,
dans une cavité, stimule de nouvelles émissions
qui provoquent un puissant rayon laser.
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