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Claude Cohen Tannoudji

Prix Nobel en 1997 pour le ralentissement et le piégeage des atomes par la lumière laser.

Ses travaux sont à la source des recherches actuelles de l'IFRAF.



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Sélection :

Reflets de la physique : La lumière : sources et ressources

No. 47-48 (Mars 2016)

Avant-propos

  • La lumière : sources et ressources
    Michel Spiro, Charles de Novion, Michèle Leduc et Olivier Dulieu
  • 100 ans après la prédiction d’Einstein, la SFP salue la détection interférométrique des ondes gravitationnelles
    Michel Spiro, Michèle Leduc et Olivier Dulieu
  • Quel avenir pour la physique ? - Entretien de Serge Haroche avec Michèle Leduc

Histoire des théories de la lumière

  • Les théories de la lumière dans une science en mouvement
    Bernard Maitte
  • Lumière et gravitation : une préhistoire classique de la relativité générale
    Jean Eisenstaedt
  • La lumière et l’éther au XIXe siècle
    James Lequeux
  • La masse vint... et la lumière fut - Un nouveau paradigme des origines
    Michel Spiro

Lumière et physique quantique

  • Des pinces optiques pour piéger des atomes un par un...
    Antoine Browaeys
  • Piéger la lumière pour explorer le monde quantique
    Jean-Michel Raimond
  • Saïda Guellati-Khélifa : à la recherche de la lumière pure
    Mathieu Grousson
  • Mémoire quantique cristalline pour la lumière
    Thierry Chanelière

Sources de lumière

  • Diodes émettrices de lumière bleue : le prix Nobel de physique 2014
    Claude Weisbuch
  • Apollon : le laser de l’extrême
    François Amiranoff et toute l’équipe de projet CILEX-Apollon
  • L’émission de lumière par le vivant, curiosité biologique et mine biotechnologique
    ean-Pierre Henry
  • Étranges phénomènes lumineux et bouffées de rayons gamma observés au-dessus des orages
    Jean-Louis Pinçon et Sébastien Célestin

Observer et analyser avec la lumière

  • L’E-ELT : un oeil géant pour scruter l’Univers
    Daniel Rouan
  • ALMA : l’Univers en interférométrie millimétrique
    Pierre Cox, le directeur d’ALMA, répond aux questions de Michèle Leduc
  • Lumière et obscurité : comment (mieux) décoder l’Univers - La pollution lumineuse : un poison pour l’astrophysique
    Denis Burgarella
  • La lumière des meilleures horloges accessible par les fibres du réseau Internet
    Anne Amy-Klein, Olivier Lopez, Christian Chardonnet, Émilie Camisard, Giorgio Santarelli et Paul-Éric Pottie
  • Miniaturiser les antennes pour la lumière visible
    Sébastien Bidault et Nicolas Bonod
  • Lumière et art, ou comment (perce)voir l’invisible
    Lucile Beck
  • La lumière pour une imagerie chimique des peintures
    Laurence de Viguerie, Matthias Alfeld et Philippe Walter
  • « 2015, Année de la lumière en France » est un immense succès !
    Costel Subran

Notes de lecture : Les relativités : espace, temps, gravitation de Michel Bellac.
Eric Gourgoulhon


Le Temps : mesurable, réversible, insaisissable ?

Hommage à Roger Maynard

De Mathias Fink,Michel Le Bellec, Michèle Leduc

EDP Sciences - Collection : Une Introduction à ... - avril 2016
ISBN : 978-2-7598-1911-9

Disponible en numérique Format PDF

Depuis l’Antiquité, la nature du temps a fasciné nombre de grands penseurs. Cet ouvrage expose ce que la physique est capable de dire aujourd’hui sur le sujet. La mesure du temps, ou plus exactement celle d’une durée, se fait grâce à des horloges atomiques dont l’exactitude peut atteindre une seconde sur plusieurs milliards d’années. Nous décrivons la façon dont s’effectue le transfert du temps qui permet la synchronisation d’horloges en différents points de la Terre ou de l’espace au milliardième de seconde près, ou même mieux. Les relativités, restreinte et générale, ont bouleversé notre conception du temps et ont un impact considérable sur certains problèmes de la vie quotidienne comme l’utilisation du GPS. On abandonne l’idée d’un temps absolu, le temps devient multiple et insaisissable, et peutêtre même une illusion. Enfin la flèche du temps, ou l’irréversibilité, implique que les phénomènes physiques se déroulent toujours dans un sens déterminé, en relation avec la croissance de l’entropie. Cependant il est possible dans certaines conditions d’échapper à cette contrainte et de construire un temps réversible grâce aux miroirs à retournement temporel, dont nous décrivons les nombreuses applications pratiques.

Mathias Fink occupe la chaire George Charpak à l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI) Paris-Tech, où il a fondé l’Institut Langevin. Il est membre de l’Académie des sciences et de l’Académie des technologies

Michel Le Bellac est professeur émérite à l’Université de Nice-Sophia Antipolis. Ses travaux portent sur la physique théorique des particules élémentaires et la théorie quantique des champs à température finie. Il est l’auteur de plusieurs manuels de physique à un niveau avancé et de deux livres dans la présente collection, « Le monde quantique » et « Les relativités ».

Michèle Leduc est directrice de recherche émérite CNRS au Laboratoire Kastler-Brossel et directrice de l’Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids (IFRAF).


Le laser

De Fabien Bretenaker et Nicolas Treps

EDP Sciences - Collection : Une Introduction à ... - 2e édition - mars 2016
ISBN : 978-2-7598-1913-3

Disponible en numérique Format PDF

Plus de cinquante ans après leur invention, les lasers continuent à nous étonner. Leurs performances sont toujours plus extraordinaires et le champ de leurs applications ne cesse de s’étendre. Ils sont omniprésents dans notre vie quotidienne pour les lecteurs de CD, de DVD et de codes-barres et comme ingrédients essentiels des autoroutes de l’information. Ils sont devenus irremplaçables dans l’industrie et les hôpitaux. Ils permettent aussi des avancées spectaculaires de la recherche fondamentale : optique quantique, horloges ultra précises, lasers à atomes, tests de la relativité générale. Ce livre préfacé par Charles Townes, prix Nobel et inventeur du laser, a été écrit par les meilleurs spécialistes français du domaine. Après un bref rappel des principes, cet ouvrage offre un panorama des différents types de lasers, des plus petits aux plus puissants. Il effectue un vaste tour d’horizon de leurs applications et donne un aperçu des développements les plus récents. Cette seconde édition a été enrichie et mise à jour afin de couvrir certains aspects les plus récents de l’optique quantique, de la métrologie, et de la physique des atomes froids et des molécules froides.

Il existe une version en anglais de la première édition par les mêmes auteurs :

LASER : 50 years of discoveries

Fabien Bretenaker est directeur de recherche CNRS au laboratoire Aimé Cotton à Orsay et professeur chargé de cours à l’Ecole Polytechnique. Ses recherches concernent la physique des lasers, l’interaction matière-rayonnement, l’optique non-linéaire et le traitement optique des signaux radar. (au moment de la parution de l’ouvrage)

Nicolas Treps est maître de conférences à l’Université Pierre-et-Marie Curie à Paris, chercheur au laboratoire Kastler-Brossel. (au moment de la parution de l’ouvrage)


La lumière en lumière, du photon à l’Internet

De Benoît Boulanger, Saïda Guellati-Khélifa, Daniel Hennequin, Marc Stehle.

EDP Sciences - Collection : Hors Collection - février 2016.
ISBN : 978-2759818297

Disponible en numérique Format PDF

Chacun connait l’importance de la lumière dans la vie quotidienne. Cependant son rôle ne se limite pas à la vision : la lumière s’inscrit à l’origine même de notre vie sur Terre, par la capacité qu’elle offre aux plantes de produire l’oxygène que nous respirons. Principal moteur du climat, elle a également forgé notre environnement. Quant à l’avenir, elle nous promet des solutions aux crises que traverse actuellement notre société. Dans cette perspective, afin que chacun prenne conscience de son immense potentiel en matière de développement durable, énergétique ou sanitaire, l’Organisation des Nations unies a proclamé 2015 « Année internationale de la lumière et des techniques utilisant la lumière ».
Cet ouvrage ambitionne précisément de porter la compréhension de ces enjeux à la connaissance de tous. Il décrit ce que nous savons de la lumière elle-même et des phénomènes qu’elle engendre, depuis les irisations des bulles de savon jusqu’aux aurores polaires. Au gré des chapitres, dans un formidable voyage aux frontières du savoir, nous flirtons avec la mécanique quantique, les limites de l’Univers, mais aussi les applications infinies de la technologie : car la lumière soigne, surveille l’environnement, fournit de l’énergie, préserve les œuvres d’art, façonne les objets du quotidien, divertit… Et ce n’est que le début !

Thématiques présentées :

  • La nature de la lumière (laser, interaction avec la matière...) ;
  • La lumière et la vie (photosynthèse, couleurs, fonctionnement de l’oeil) ;
  • La lumière et l’énergie (fusion, arme lasers, énergie photovoltaïque) ;
  • La lumière et la terre (effet de serre, mirages, aurores boréales) ;
  • La lumière et l’espace (exploration et connaissance de notre univers) ;
  • Les technologies du quotidien (Internet, écrans LCD, feux d’artifice...) ;
  • La lumière et la santé (analyse médiale, imagerie...) ;
  • La lumière et l’environnement (surveillance de l’atmosphère, des aliments ...) ;
  • La Lumière et la culture (outils pour la restauration du patrimoine, perception de la lumière).

Atomes et rayonnement

De Jean Dalibard

Editions Collège de France / Fayard
EAN : 9782213678740

Matière et lumière sont intimement liées dans notre modélisation du monde physique. De l’élaboration de la théorie quantique à l’invention du laser, l’interaction entre atomes et rayonnement a joué un rôle central dans le développement de la science et de la technologie d’aujourd’hui. La maîtrise de cette interaction permet désormais d’atteindre les plus basses températures jamais mesurées. Le refroidissement de gaz d’atomes par la lumière d’un laser conduit à une « matière quantique » aux propriétés radicalement différentes des fluides ordinaires.

Ces atomes froids sont à la base d’une nouvelle métrologie du temps et de l’espace, qui trouve des applications dans des domaines aussi divers que la navigation, les télécommunications ou encore la géophysique.

Jean Dalibard, ancien élève de l’École normale supérieure et agrégé de physique, Jean Dalibard travaille au laboratoire Kastler Brossel de l’École normale supérieure. Il est membre de l’Académie des sciences et, depuis 2012, professeur au Collège de France, titulaire de la chaire Atomes et rayonnement.


Les relativités : Espace, Temps, Gravitation

De Michel Le Bellac

EDP Sciences - Collection : Une Introduction à ... - avril 2015
ISBN : 978-2-7598-12994-3

Disponible en numérique Format PDF

En 1905, la relativité restreinte bouleverse nos conceptions de l’espace et du temps : il n’existe pas de temps universel, et une conséquence spectaculaire est le paradoxe des jumeaux vérifié quotidiennement par le système GPS. Dix années après la relativité restreinte, la relativité générale interprète la gravitation comme une propriété géométrique de l’espace-temps. Il n’existe plus d’espace absolu où l’on pourrait disposer étoiles et galaxies et l’espace-temps est déformé au voisinage d’objets astrophysiques compacts. Dans un environnement de gravité forte, le temps diffère radicalement du temps usuel et la lumière peut faire du surplace ou même se retrouver piégée. Ce livre expose les concepts fondamentaux introduits par Einstein et il les confronte aux expériences les plus récentes en physique des particules élémentaires et en astrophysique. Le lecteur découvrira comment la relativité décrit ces objets étranges et fascinants que sont les étoiles à neutrons, les trous noirs ou les ondes gravitationnelles, et comment elle rend compte de l’histoire de l’Univers.

Extrait de la préface de Thibault Damour : « …l’exposé des théories est fait d’une façon très vivante, et en prise avec l’univers conceptuel et technologique dans lequel nous baignons tous aujourd’hui. »

Michel Le Bellac est professeur émérite à l’Université de Nice-Sophia Antipolis. Ses travaux portent sur la physique théorique des particules élémentaires et la théorie quantique des champs à température finie. Il est l’auteur de plusieurs manuels de physique à un niveau avancé et de deux livres dans la présente collection, « Le monde quantique » et « Les relativités ».


Le monde quantique


Préface d’Alain Aspect

De Michel Le Bellac

EDP Sciences - Collection : Une Introduction à ... - avril 2010

Disponible en numérique Format PDF

Notre vie quotidienne est, depuis une trentaine d’années, bouleversée par une révolution technologique qui s’appuie sur des objets comme le transistor ou le laser. Cela n’aurait guère été possible sans l’apport de la physique quantique. Dans un ouvrage qui se veut ouvert à tout public cultivé et pas nécessairement scientifique, l’auteur se propose de donner les clés pour comprendre le fonctionnement d’objets emblématiques créés par l’ingénierie quantique comme les diodes laser ou les horloges atomiques, ainsi que les enjeux de recherches récentes par exemple sur les atomes froids ou les condensats de Bose-Einstein tout en évitant un certain formalisme mathématique élaboré. Il explore en profondeur les principes de ce qu’Alain Aspect a baptisé la « seconde révolution quantique » fondée sur le concept d’intrication, en traitant aussi bien de questions fondamentales comme la non-localité que des développements récents de la cryptographie et du calcul quantiques. Enfin il donne dans les deux derniers chapitres une discussion actualisée des problèmes posés par les fondements de la théorie quantique.

Extrait de la préface d’Alain Aspect : « Le livre de Michel Le Bellac a l’immense mérite de tirer les conséquences des avancées récentes, et de présenter de façon synthétique les concepts à la base des deux révolutions quantiques. . . Il a su dégager les points essentiels et choisir quelques exemples importants, sans noyer le lecteur sous une accumulation de phénomènes ».