Thème : Énergie, matière et rayonnement Type de ressources

Thème : Énergie, matière et rayonnement
Type de ressources : Sitographie
Notions et contenus :
Transferts quantiques d’énergie
Émission et absorption quantiques.
Émission stimulée et amplification d’une onde lumineuse.
Oscillateur optique : principe du laser.
Compétence travaillée ou évaluée :
Nature de l’activité :
Résumé (en 5 lignes au plus) :
Cette sitographie contient une liste de liens vers diverses ressources sur le Laser permettant de
préparer, illustrer des cours ou approfondir ses connaissances sur le Laser et ses applications.
Ces ressources peuvent prendre la forme de vidéos, animation ou simulations qui peuvent permettre
de construire des activités pour les élèves.
Mots clefs : Emission et absorption quantique ; Emission stimulée ; oscillateur optique ; Laser
Académie où a été produite la ressource : Toulouse

Sitographie sur le Laser
1. Principe du Laser et types de Laser
Une série de liens pour rappeler les fondamentaux de l’émission Laser et illustrer les
points du programme (émission et absorption quantiques, émission stimulée et
amplification d’une onde lumineuse. Oscillateur optique : principe du laser) et faire le
tour des différents types de laser existants.
 Laser : Article sur wikipédia
◦ http://fr.wikipedia.org/wiki/Laser
- Un article expliquant le principe du Laser, balayant les différents types
de lasers existants ainsi que les domaines d’applications.
 Le Laser : principe de fonctionnement
◦ http://dx.doi.org/10.1051/refdp/20102112
- Article paru dans le numéro commun entre le BUP et Reflets de la
physique à l’occasion des 50 ans du Laser qui explique d’une manière très
abordable le principe de fonctionnement du laser (émission simulée,
cavité optique et cohérence spatiale et temporelle du Laser).
 Les différents Laser, un tour d’horizon
◦ http://dx.doi.org/10.1051/refdp/20102118
- Un article paru dans le numéro commun entre le BUP et Reflets de la
physique à l’occasion des 50 ans du Laser qui fait un rapide tour d’horizon
des différents types de lasers existants et de leurs performances.
 Le laser : Fondamentaux
◦ Cours en français : http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M01_C01/co/OPI_fr_M01_C01_web_1.html.
◦ cours en anglais : http://www.optique-
ingenieur.org/en/courses/OPI_ang_M01_C02/co/OPI_ang_M01_C02_web.ht
ml
- Un cours qui après un historique aborde les principes de l'interaction
entre la lumière et la matière et les conditions qui mènent à l'amplification
de lumière dans le Laser. Est ensuite traité l'oscillateur laser qui est
l'association d'une cavité résonnante et d'un milieu amplificateur de
lumière.
 Sécurité laser
◦ cours en français : http://www.optique-
ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M01_C02/index.html

◦ cours en anglais : http://www.optique-
ingenieur.org/en/courses/OPI_ang_M01_C02/index.html
- Un cours sur la sécurité laser. Les dangers des lasers en fonction de leur
type et les précautions à prendre pour les manipuler.
2. Applications du Laser
Une série de liens mettant l’accent sur des applications particulières du Laser dans
différents domaines.
 Applications médicales du Laser
◦ http://dx.doi.org/10.1051/refdp/20102165
- Article paru dans le numéro commun entre le BUP et Reflets de la
physique à l’occasion des 50 ans du Laser qui présente les mécanismes
d’action du Laser en médecine et détaille deux utilisations récentes dans
la cicatrisation cutanée et le traitement du cancer de la prostate.
 Le Lidar : article sur wikipedia
◦ http://fr.wikipedia.org/wiki/
- Article expliquant le principe de fonctionnement du Lidar et ses
domaines d’utilisation.
 La spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS)
◦ http://www.rdv-routedeslasers.com/libs/index.php
- Site du colloque national sur la spectroscopie de plasma induit par laser
(LIBS) organisé à Bordeaux en 2009. Dans la partie interventions les
supports des interventions sont disponibles. Une mine d’informations sur
le sujet.
 Le Laser Mégajoule
◦ Le site : http://www-lmj.cea.fr/
◦ Article sur le LMJ : http://defis.cea.fr/defis/151/CEA%20151_p06-10.pdf
- Pour tout savoir sur l’un des deux plus gros Laser du monde dont le
premier tir est prévu en 2014. Un dispositif à vocation militaire qui sera
utilisé également pour la recherche civile.
3. Dossiers ou présentations - cours complets sur le Laser
Des dossiers, support de conférence ou cours balayant de manière complète le
Laser, du principe aux différentes applications existantes.
 Le journal du CNRS : La révolution Laser
◦ http://www2.cnrs.fr/journal/4752.htm

- Du récit de sa découverte, en passant par ses nombreuses applications
et les perspectives qu’il permet d’entrevoir en termes de recherche voici
une enquête qui met à l’honneur le laser : un quinquagénaire toujours
aussi révolutionnaire.
 Le Laser: histoire d’un rayon
◦ http://www.science.gouv.fr/fr/dossiers/bdd/res/2970/t/18/le-laser-histoire-d-
un-rayon/
- Un dossier sur le laser paru sur le site Science.gouv.fr : le portail de la
science.
 Les lasers : bientôt 50 ans !
◦ http://www.50ansdulaser.com/UserFiles/File/COLOQ11_JULIEN.pdf
- Le support d’un exposé de Lucile Julien du Laboratoire Kastler-Brossel
qui décrit les origines du laser (interaction atome-rayonnement, oscillateur
optique) en passant par ses propriétés (cohérence spatiale et temporelle)
et ses nombreuses applications. Très complet.
 Les Lasers et leurs applications
◦ http://www-lpl.univ-
paris13.fr:8090/Documents/Cours%20Laser_complet.pdf
- Un cours très complet sur les lasers et leurs applications par Sébastien
Forget, maître de conférences du Laboratoire de Physique des Lasers
4. Ressources TICE :
Des ressources de type vidéo (durée courte), audio ou des animations ou simulation
sur le Laser et ses applications pour illustrer un cours ou bâtir des activités.
 Les 50 ans du laser
◦ http://www.cnrs.fr/50anslaser/
- Une vidéo de 9 min produite par CNRS Images qui retrace l’historique du
laser, le principe du laser, les différents types de laser et leurs
applications.
 La cavité Laser:
◦ http://www.canal-
u.tv/producteurs/unittv/dossier_programmes/videomanip_l_experience_magi
strale_au_bout_du_clic/cavite_laser
◦ Vidéo montrant une cavité d'un laser où les phénomènes d'émission
spontanée et stimulée sont mises en évidence au travers de
l'orientation du miroir arrière.
 Qu’est ce que le Lidar ?
◦ http://www.dailymotion.com/video/xa0tfb_qu-est-ce-que-le-lidar_tech
- Une vidéo (2min35) publiée par l’express qui montre l’utilisation d’un
système lidar dans la mesure de la pollution.
 L’atmosphère passée au Laser

◦ http://www.universcience.tv/media/2151/l-atmosphere-passee-au-laser.html
- Une vidéo de 7min qui montre comment établir une cartographie des
aérosols dans l’atmosphère grâce au lidar.
 Laser LIDAR : éclairer, mesurer, révéler
◦ http://www.palais-decouverte.fr/index.php?id=1434
- Une vidéo qui explique comment les chercheurs de l’Onera travaillent
sur de nouvelles applications du LIDAR comme l’étude des structures d’un
bâtiment après un séisme ou pour mesurer les écoulements d’air dans le
sillage d’un avion.
 Analyse à distance LIBS
◦ http://www.universcience.tv/media/2944/l-analyse-a-distance-libs.html
- Une vidéo de 3 min qui explique le principe de l’analyse à distance LIBS
à partir d’un tir laser. Une technique embarquée sur le rover Martien.
 Star Wars et le sabre laser
◦ http://www.universcience.tv/media/3629/star-wars-et-le-sabre-laser.html
- Une vidéo de 6 min qui explique pourquoi le sabre laser de Star Wars ne
pourrait pas exister.
 Interview de Christian Chardonnet sur France Info
◦ http://www-lpl.univ-
paris13.fr:8090/Documents/50%20ans%20du%20laser/Laser%20France%20
Info29062010_Interw%20de%20Christian%20Chardonnet.mp3
- L’histoire du laser et de ses applications ainsi que les avancées
prochaines dues au Laser décrites par Christian Chardonnet directeur de
recherche au CNRS.
 Le laser
◦ http://www.onera.fr/lumiere/medias/laser.swf
- Une animation flash très complète réalisée par l’Onera (office national
d’études et recherches aérospatiales) expliquant les propriétés de la
lumière laser, le principe de fonctionnement d’un laser et retraçant
l’historique du laser.
 Lasers
◦ http://phet.colorado.edu/fr/simulation/lasers
- Une simulation (de nombreuses versions en différentes langues) qui
permet de mettre en évidence les phénomènes d’absorption, d’émission
spontanée et stimulée dans un premier temps puis de créer un laser en
réalisant un pompage optique avec un faisceau de photons et en
amplifiant la lumière dans la cavité optique. On peut mettre en évidence
les exigences d’émission laser en termes d’intensité et de longueur d’onde
de la lampe, de réflectivité du miroir de sortie ou de durée de vie des états
excités de l’atome ou nombre de niveaux pour l’inversion de population.