Une petite histoire du laser à atomes

Une petite histoire du laser à atomes
QUDEDIS
ESF/PESC Programme
Journées X-ENS-UPS de Physique, 12 Mai 2010
Patrick Cheinet - Groupe d’Optique Atomique
Laboratoire Charles Fabry de l’Institut d’Optique (LCFIO) - Palaiseau
http://www.atomoptic.fr/

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IGénéralités / Optique
Dualité onde corpulscule
Comptage de photons
Taylor 1909
Interférences
Fentes
d’Young
(1801)
Effet photoélectrique
Einstein (1905)
Maxwell (1864)
Huygens (1670)
Photos par Lyman Page, princeton
Max Planck (1900)
hE 

Laser =
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
Tous les photons dans un même mode
Maiman 1960
Laser à atomes = tous les atomes dans un même mode…
Émission stimulée, Einstein (1917)
IGénéralités / Optique
Photons Atomes Atomes Photons
3

On peut considérer la matière comme une onde!
De Broglie, 1924 :
p
h
Image par Tonomura 1989
IGénéralités / Optique atomique
Diffraction par un cristal
Davisson et Germer, 1927
Interférométrie sur la matière : masse, charge…
Fentes d’Young : Jönsson, 1961
1 électron à la fois : Merli, 1974
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Premières vérifications sur des électrons

Bose : les photons ont tendance à se grouper (1924)
Einstein : les atomes aussi!
IGénéralités / Optique atomique
Laser Condensat de Bose-Einstein
Statistique de Bose-Einstein
« Amplification bosonique »
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Prédiction du condensat de Bose-Einstein