Photon unique

IPEST Tunis - 20 mai 2005
Journée de la Physique
Ouverture : Pr. H. Bouchriha
Première séance : Pr. H. Maaref
- J.-F. Roch
- Nicole Jaffrezic
Deuxième séance : Pr. M. Tadjeddine
- K. Karrai
- H. Maaref

IPEST Tunis - 20 mai 2005
Jean-François Roch
Laboratoire de Photonique Quantique et Moléculaire,
Ecole Normale Supérieure de Cachan
[email protected]
Merci à Philippe Grangier et Alain Aspect
(Laboratoire Charles Fabry, Institut d’Optique)
Lumière : onde ou photon ?

La lumière à travers les âges
!Newton
(Opticks,
1702):
particules
(couleurs
diverses)
•Antiquité (Égypte, Grèce): particules
vers l’œil ou depuis l’œil
(Epicure, Aristote, Euclide)
Moyen âge, renaissance:
ingénierie - lunettes
correctrices, lunette
astronomique (Al Hazen,
Bacon, Leonard de Vinci,
Galilée, Tycho…)
XVIIe siècle:
Ondes
(analogie
« ronds dans
l’eau»):
Huyghens

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XIXe siècle : le triomphe
du modèle ondulatoire
Young - Fresnel (1822)
interférence, diffraction,
polarisation
Maxwell
(1870): la
lumière est
une onde
électro-
magnétique
1900: « La fin
de la
physique»
(Lord
Rayleigh) …
mis à part
deux détails!

Début XXe : les photons
ou le retour des particules
•!Einstein (1905). Lumière constituée de
quantas, grains élémentaires d’énergie
et d’impulsion
quantas baptisés « photons » en 1922.
"Prédictions quantitatives pour
l’effet photoélectrique
Comment réconcilier le modèle corpusculaire avec les
phénomènes de diffraction, interférence, polarisation ?
Idées mal acceptées jusqu’aux
travaux expérimentaux de Millikan
(1915, effet photoélectrique).
Einstein prix Nobel (1922) pour
l’effet photoélectrique
E=hν
p=hν/c