Mots-clés

laser maser photon émission stimulée émission spontannée absorption sodium cavité optique lumière cohérente cohérence

Une conférence du cycle « Physique au Printemps 2010 » sur le thème « Le laser », organisée par la Société Française de Physique et l'Union des Professeurs de Physique et de Chimie, à l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon. Contact : Xavier Artru.

Une conférence de Bernard Cagnac, professeur émérite (Laboratoire Kastler Brossel, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI), présentée le 3 mars 2010.

Né en 1931, Bernard Cagnac s'est intéressé durant toute sa carrière aux interactions entre les atomes et la lumière. Son travail de thèse, soutenu en 1960, dirigé par Alfred Kastler et Jean Brossel, portait sur l'« Orientation nucléaire par pompage optique des isotopes impairs du mercure ». À partir de 1967, il devient responsable du groupe de recherche sur la spectroscopie laser multiphotonique du laboratoire de spectroscopie de l'ENS. Nommé professeur à l'université Paris VI en 1969, il développe au début des années 70 une nouvelle méthode spectroscopie fondée sur l'absorption à deux photons. Il est élu en 1990 président de l'Institut d'optique théorique et appliquée (SupOptique). Il est professeur émérite à l'université Paris VI depuis 1996.

Résumé : Une conférence très pédagogique sur l'histoire du LASER (Light Amplifier by Stimulated Emission of Radiation) et les propriétés de cette lumière. L'émission stimulée, inventée par Einstein en 1917, a été d'abord utilisée dans les MASER amplificateurs de micro-ondes par Townes en 1954, avant de l'être pour fabriquer les premiers LASER amplificateurs de lumière en 1960. Leurs propriétés quasi-« magiques » ont révolutionné les sciences et les techniques. L'exposé est illustré par une expérience de base sur l'échange de photons avec les atomes de sodium.

Plan de la conférence :

  • La pré-histoire du LASER ;
  • Expérience d'absorption de photons par les vapeurs de sodium ;
  • L'histoire du LASER (le MASER, le principe du pompage optique, exemple du laser He-Ne, fonctionnement de la cavité optique) ;
  • Propriétés de la lumière laser et applications.

La conférence :

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Pour voir en ligne le film de la conférence, synchronisé avec les diapositives et le plan de la conférence : « Pré-histoire et histoire du LASER » (durée : 1 h 19 min).

Pour télécharger une version complète du film de la conférence synchronisé avec les diapositives : « Pré-histoire et histoire du LASER » (fichier histoire-laser-Cagnac.zip à décompresser, 132 Mo ; ouvrir ensuite le fichier histoire-laser-Cagnac.smi avec RealPlayer).

Remarque : la lumière émise par les vapeurs de sodium apparaît presque rouge sur la vidéo. Ceci est un artefact dû à la difficulté de filmer dans des conditions de très faible intensité lumineuse. Le sodium émet un doublet dans le jaune , aux longueurs d'onde λ = 589,0 nm et 589,6 nm.

Pour aller plus loin :

Le dossier « Le laser : histoire d'un rayon » du site Science.gouv.fr propose un historique de l'invention du laser et ses principales applications.

Pour fêter les 50 ans du LASER, des instituts, des entreprises et des laboratoires organisent une série d'évènements festifs et culturels, programmés tout au long de l'année 2010. Ces manifestations montreront les progrès de cette technologie et ses nombreuses applications dans le monde d’aujourd'hui. Plus d'informations sur http://www.50ansdulaser.fr/.