comment "accumuler" la lumière dans un espace donné
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Mettre la lumière en cage : pourquoi, comment ? • La vitesse de la lumière est déterminée par l'indice de réfraction du milieu comment "accumuler" la lumière dans un espace donné ? Miroir Lumière incidente • La taille des échantillons de matière à analyser est généralement petite comment effectuer des mesures sensibles de propriétés optiques sur ces échantillons ? Miroir Cavité optique linéaire résonnante Lumière transmise • L'onde incidente se réfléchit un grand nombre de fois sur les miroirs (100 à 100 000 fois) l'onde résultante est la somme d'un grand nombre d'ondes déphasées. Interférence destructive • Le plus souvent, elles interfèrent destructivement deux à deux intensité quasi-nulle. • Si ces ondes sont toutes en phase, l'interférence est constructive onde stationnaire dans la cavité, intensité maximale. Condition de résonance : Longueur de la cavité = N x longueur d'onde / 2 Miroir Dans une cavité non-résonnante, Miroir Cavité optique en anneau Lumière transmise Lumière transmise Lumière incidente Lumière transmise Un exemple de cavité résonnante : le laser Apport d'énergie on peut faire varier la longueur d'onde de la lumière mesures en fonction de la longueur d'onde. La cavité Fabry-Perot : un outil de précision pour la mesure des fréquences Lumière incidente Milieu de gain (p. ex. gaz) Libération de l'énergie acquise par émission spontanée de photons Miroir mobile Miroir 2 (p. ex. électrique) 1 Amplification par émission stimulée Miroir Miroir de sortie 3 Recyclage des photons de bonnes caractéristiques Miroir Lumière incidente Dans une cavité optique ! Qu'est-ce qu'une cavité résonnante ? Interférence constructive Cavité optique multipassage Miroir Faisceau laser Photodiode i L variable La période de la figure correspond à une variation de L d'une demilongueur d'onde L L = /2 i ncavité = intervalle spectral libre = règle de fréquence Le projet BMV, une cavité résonnante ultra-performante pour la physique quantique Photodiode Prisme analyseur Miroir Cavité : ~ 100 000 réflexions ~ 200 km Aimant : 10 T sur 50 cm Miroir Prisme polariseur Laser Pour mesurer quoi ? Prédiction théorique (Heisenberg et Euler, 1935) : la vitesse c de la lumière dans le vide, constante fondamentale, change en présence d'un champ magnétique ! Vérification expérimentale : à la pointe des possibilités technologiques ; en cours à Toulouse.
