Comment déterminer le nombre de pages d’un livre sans les compter une à une, sans même les toucher, et cela en un temps très court ? C’est à ce genre de questions (mais à bien d’autres aussi) qu’Emmanuel Abraham est capable de répondre. Le sujet qu’il étudie concerne les interactions matière-rayonnement. Il utilise des lasers puissants, à impulsions ultracourtes, de l’échelle des femtosecondes, une femtoseconde équivalent à un millionième de milliardième de seconde !… Ce type de laser, au contact de graphite, génère des ondes téra Hertz que l’on peut visualiser sur un écran. Cette onde révèle un maximum dans son tracé qui apparait à un temps précis. Si ensuite l’on interpose sur le trajet de l’onde un obstacle tel qu’un assemblage de feuilles de papiers comme celles composant un livre, on observe alors que le maximum de l’onde est décalé dans le temps ; ce décalage est proportionnel au nombre de feuilles de papier. Bien étalonné, on peut alors en déduire le nombre exact de feuilles, ou de pages d’un livre. Simple, non ? Emmanuel Abraham est Professeur à l'Université de Bordeaux et développe ses recherches dans l'équipe Photonique et MAtériaux du Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine Site du LOMA Ce document a été réalisé dans la cadre de « Physique des objets du quotidien », un MOOC coordonné par Ulysse Delabre, Maître de Conférences en physique à l'Université de Bordeaux, et développé par la Mission d’Appui à la Pédagogie et à l’Innovation (MAPI) de l'Université de Bordeaux
Mot(s) clés libre(s) : laser femtoseconde, onde terahertz

Pourquoi le MASER fut-il réalisé avant le LASER ?
Mot(s) clés libre(s) : laser, maser, onde radio, émission induite, émission stimulée, émission spontanée, inversion de population, coefficient d'Einstein, photon, amplification laser

La notion de particule de lumière - le photon - introduite par Einstein en 1905, est difficile à concilier avec le modèle ondulatoire de la lumière, fermement établi au XIXème siècle par Young, Fresnel, Maxwell, et bien d'autres... La dualité onde-particule de Louis de Broglie reste aujourd'hui "un grand mystère", comme a pu l'écrire le grand physicien Richard Feynman. Les méthodes modernes de l'optique quantique ont permis de réaliser ce qui n'était pendant longtemps que des "expériences de pensée". On décrira quelques expériences sur la lumière qui mettent en évidence le caractère intriguant de la dualité onde-particule, aujourd'hui mise à profit dans certaines procédures de cryptographie quantique.
Mot(s) clés libre(s) : optique quantique, photon, dualité onde-particule, cryptographie quantique, Albert Einstein, Alain Aspect

Depuis son émergence dans les années 1920, la Mécanique Quantique n'a cessé d'interpeller les physiciens par le caractère non intuitif de nombre de ses prédictions. On connaît l'intensité du débat entre Bohr et Einstein sur cette question. Le caractère incontournable de la Mécanique quantique au niveau microscopique est très vite apparu évident, puisque cette théorie fournit une description cohérente de la structure de la matière. En revanche, un doute pouvait subsister sur la validité au niveau macroscopique de prédictions étonnantes comme la dualité onde particule, ou les corrélations à distance entre particules intriquées. Après la publication des inégalités de Bell, en 1965, on a réalisé que les prédictions de la Mécanique quantique sur ces corrélations à distance étaient en contradiction avec la vision du monde (réalisme local) défendue par Einstein, et qu'il devenait possible de trancher ce conflit par des tests expérimentaux. Les expériences réalisées depuis plus de deux décennies avec des paires de photons corrélés ont confirmé de façon indubitable la justesse des prédictions quantiques, et donc la nécessité de renoncer à certaines images plus intuitives défendues par Einstein. Ces travaux très fondamentaux débouchent aujourd'hui sur des applications inattendues : cryptographie quantique, ordinateur quantique...
Mot(s) clés libre(s) : dualité onde-particule, Einstein-Podolsky-Rosen, inégalités de Bell, intrication quantique, lumière, mécanique quantique, optique, paradoxe EPR, polarisation

La localisation d'Anderson est un phénomène quantique imaginé par Phillip Anderson il y a plus de 50 ans pour comprendre le comportements surprenant de certains matériaux désordonnés à basse température. En physique de la matière condensée, on n'a que des indications indirectes de la validité de ce modèle. En revanche, en plaçant des atomes ultra-froids dans un potentiel lumineux désordonné (champ de tavelures laser), il a été possible d'observer directement et d'étudier le phénomène, ainsi que son précurseur, la rétrodiffusion cohérente (encore appelé localisation faible). Ces expériences appartiennent au domaine très actif des simulateurs quantiques à atomes froids, où l'on vise à étudier des problèmes difficiles de matière condensée en remplaçant les électrons des solides par des atomes ultra-froids placés dans des potentiels lumineux.
Mot(s) clés libre(s) : optique quantique, dualité onde-corpuscule, mécanique ondulatoire

On présente ici la simulation numérique de la diffraction élastique d'une onde élastique 2D par une fissure rectiligne. L'onde de pression circulaire émise par une source ponctuelle se réflechit en partie au contact de la paroi de la fissure, mais génère aussi des ondes de coin, de surface, de raccordement. L'intérêt est de montrer sur un exemple simple la relative compléxité des phénomènes de propagation d'ondes élastiques. Générique Auteurs : Y. Bamberger et J.P. Bourguignon Réalisateur : F. Tisseire Production : Imagiciel
Mot(s) clés libre(s) : ondes

Kezako est la série documentaire qui répond à vos questions de science. Dans cet épisode, on explique le principe de fonctionnement d'un micro-onde et la différence par rapport à un four traditionnel.
Mot(s) clés libre(s) : micro-onde, four, agitationthermique, eau

Kezako est la série documentaire qui répond aux questions de science que tout le monde se pose. Cet épisode traite de la question "Comment fonctionne une échographie ?". Il détaille le principe des ondes et de l'écho, ainsi que les applications de l'echographie.
Mot(s) clés libre(s) : doppler, sonore, echo, bébé, onde, echographie, son

Kezako, la série documentaire qui répond aux questions de science que tout le monde se pose traite de la question "Comment fonctionne une échographie ?". Elle détaille le principe des ondes et de l'écho, ainsi que les applications de l'échographie
Mot(s) clés libre(s) : échographie, doppler, onde, son, sonore, bebe, echo

Kezako est la série documentaire qui répond aux questions de science que tout le monde se pose. Cet épisode traite de la question "Comment fonctionnent les antivols de magasin, les télépéages ou le passe Navigo ?". Il aborde notamment le principe des antennes, du rayonnement, le principe des puces RFID.
Mot(s) clés libre(s) : radio, fréquence, RFID, antenne, onde, antivol, péage, puce