Des photons pour capturer la lumière, les couleurs et le mouvement

Alain Aspect

Yvan Castin

Les techniques de refroidissement d'atomes par laser dans les mélasses optiques conduisent à des "températures" minimales de quelques microkelvins. Dans ce régime ultra-froid, le mouvement des atomes n'est plus descriptible en termes d'une force de friction visqueuse et d'une diffusion en impulsion. Pour obtenir les limites du refroidissement, nous avons donc développé de nouvelles approches, dont la plus fructueuse traite quantiquement le mouvement atomique dans le potentiel créé par la lumière. Les mélasses sont étudiées pour les deux configurations laser modèles à une dimension, σ+ — σ- et Ox — Oy. Les atomes ont alors une impulsion quadratique moyenne minimale d'environ 6\hbar k, où \hbar k est la quantité de mouvement d'un photon laser.

Louis de Broglie

Jean Dalibard

Enseignement : Des cages de lumière pour les atomesLe cours de cette année a porté sur la manipulation d’atomes par laser. La leçon inaugurale, présentée le 18 avril 2013, a fait le point sur les perspectives ouvertes par le refroidissement de gaz de particules par la lumière. Les six cours qui ont suivi ont été consacrés à la physique des réseaux optiques, formés d’ondes lumineuses stationnaires dans lesquelles le mouvement des atomes présente de fortes analogies avec celui d’électrons dans...

GillesVE Clavier, Jonathan Piard, Rachel Méallet‐Renault

Notre perception du monde et des objets qui nous entourent résultent de processus mettant en jeu l’action de la lumière sur la matière. Cette interaction fait aujourd’hui l’objet de nombreuses recherches dans différents domaines. La lumière peut être tour à tour source d’énergie pour la conversion et le stockage de l’énergie solaire, vecteur d’information pour le stockage et le transfert toujours plus rapide de signaux sur des dispositifs toujours plus petits ou encore être utilisée comme outil de diagnostic et de thérapie. Cet ouvrage décrit de façon pédagogique l’ensemble des processus physico-chimiques résultant de l’interaction de la lumière avec la matière, des atomes au solide en passant par les molécules et les nanoparticules, ainsi que les moyens d’études et les applications auxquelles ils donnent lieu. Le livre, tout en couleurs, comprend des chapitres très illustrés, complétés par des exercices corrigés, des annexes et des références bibliographiques. L’ouvrage est destiné aux étudiants de Masters de physique et chimie, aux élèves-ingénieurs en chimie et physique, aux candidats aux concours de l’agrégation ainsi qu’aux chercheurs désirant aborder ce domaine en pleine expansion.

Alain Aspect