comment "accumuler" la lumière dans un espace donné

•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.
Milieu de gain (p. ex. gaz)
Libération de l'énergie acquise
par émission spontanée de photons
Apport d'énergie
(p. ex. électrique)
Mettre la lumière en cage :
pourquoi, comment ?
Le projet BMV,
une cavité résonnante ultra-performante pour la physique quantique
•La vitesse de la lumière est déterminée par
l'indice de réfraction du milieu
comment "accumuler" la lumière dans un
espace donné ?
•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
incidente
Lumière
transmise
Miroir
Miroir Cavité optique
multipassage
Lumière
incidente
Miroir
Miroir
Cavité optique
en anneau
Lumière
incidente
Lumière
transmise
Lumière
transmise
Lumière
transmise
Miroir
Dans une cavité
optique !
Qu'est-ce qu'une cavité
résonnante ?
Dans une cavité
non-résonnante,
on peut faire varier la
longueur d'onde de la lumière
mesures en fonction de
la longueur d'onde.
Un exemple de cavité résonnante :
le laser
La cavité Fabry-Perot :
un outil de précision pour
la mesure des fréquences
•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 constructive Interférence destructive
Condition de résonance :
Longueur de la cavité =
N x longueur d'onde / 2
12
3
Amplification
par émission stimulée
Miroir
Faisceau
laser
Miroir
de sortie
Recyclage des photons
de bonnes caractéristiques
Miroir
Lumière
incidente
Photodiode
Miroir mobile
L variable
L
i
i
L = /2
ncavité = intervalle spectral libre
= règle de fréquence
La période
de la figure
correspond à une
variation de L
d'une demi-
longueur d'onde
Photodiode
Prisme analyseur
Miroir
Miroir
Aimant :
10 T
sur 50 cm
Prisme polariseur
Laser
Cavité :
~ 100 000
réflexions
~ 200 km
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.