PM3 - gdr-Miv

MiFoBio2016
Les sources de lumière en microscopie
Quentin Beaufils & Sébastien Marais

-Rappels sur les propriétés de la lumière
-La microscopie plein champ et ses sources
-Rappel du principe d’un microscope plein champ
- Les différentes sources
-La microscopie à balayage et ses sources
-Rappel du principe d’un microscope confocal
-Principe de fonctionnement d’un laser
- Les différents types de laser
-La microscopie non-linéaire et ses sources
-Rappel du principe d’un microscope multi-photon
- Les différents types de laser pulsés
Sommaire

Rappels sur les propriétés de la lumière

L’optique
Optique géométrique :
Lumière modélisée par des rayons : lois de la réflexion et réfraction.
Systèmes optiques simples (lentille, microscope, télescope…).
Optique quantique :
Définition rigoureuse du photon.
Applications futures en imagerie?
Photonique :
Introduction de l’aspect corpusculaire de la lumière : optique
statistique. Détection de photon unique (TCSPC).
Electromagnétisme :
Onde électromagnétique : spectre, Interaction lumière – matière.
Laser, fluorescence, microscopie non-linéaire.
Optique ondulatoire :
Lumière modélisée par des ondes : diffraction, interférences,
polarisation…
Interféromètre, microscope à contraste de phase…

La puissance / l’intensité optique
• La puissance (en watt) d’une source lumineuse est la quantité d’énergie délivrée
en une seconde.
• L’intensité (W/m2) est la puissance par unité de surface perpendiculaire à la
direction de propagation.
• Par exemple, allumer un feu avec une loupe :
Intensité au sol de la
lumière provenant du
soleil : ≈ 100W/m2
Puissance récupérée sur une loupe
de surface 0.075 m2 : 7,5W.
Focalisée sur une surface de 10-6 m2 : 7,5MW/m2
• Un pointeur laser : typiquement 1 à 10 mW, intensité au centre : 1000 W/m2 .
Mesure : Œil (très mauvais). Puissance-mètre (penser à préciser longueur d’onde)