La lumière captée à la fois sous forme de particule et d’onde

Email this to someoneTweet about this on TwitterShare on Facebook0Share on LinkedIn0

L’année 2015 a été décrétée officiellement “Année de la lumière” par la UNESCO1. Nous sommes tellement habitués à la présence de la lumière dans notre quotidien que l’on ne se pose jamais la question de sa composition, et encore moins celle de ses effets sur notre environnement.

La lumière est avant tout un phénomène physique nécessaire à la vie. Elle participe au transport de l’énergie solaire et joue un rôle primordial dans un grand nombre de processus physiques et biologiques tels que l’éclairage, la photosynthèse, etc.

Toutefois, une connaissance approfondie de la lumière est essentielle pour comprendre les différents processus quantiques nécessaires à la poursuite du développement technologique.

aurora-589049

Image pixabay.com

Selon futura-sciences.com, la lumière est un “Rayonnement électromagnétique dont les longueurs d’ondes s’échelonnent d’environ 10-6 m (infrarouge) à 10-9 m (ultraviolet). La lumière est représentée soit par des ondes électromagnétiques soit par des photons, selon la dualité onde-corpuscule. Elle se propage dans le vide à la vitesse c de 3 * 10 8 m*s-1, l’une des constantes fondamentales de la physique.”3

ncomms7407-f4

Image Nature Communications4

Une étude publiée dans Nature Communications5 a démontré les immenses possibilités de la microscopie électronique dans le domaine de la transmission ultrarapide et simultanée des images à interférence spatiale. Cette nouvelle technologie est également très utile en matière de quantification des champs plasmiques confinés. D’après les auteurs de l’étude susnommée, la microscopie électronique permet de contrôler et de visualiser les champs plasmiques à l’échelle nanométrique. Par conséquent, la microscopie électronique et les nanotechnologies en général constituent des outils prometteurs pour la compréhension des propriétés fondamentales des champs électromagnétiques confinés ainsi que du développement des circuits photoniques avancés.

A titre d’exemples d’applications concretes de ces techniques : dans le domaine medical, le PET Scan est utilisé pour dépister les cellules cancéreuses dans l’organisme ou dans le domaine de la pharmacologique, de nombreuses analyses se font soit dans l’infrarouge, soit dans l’ultraviolet.

1. http://fr.unesco.org/events/lancement-annee-internationale-lumiere-2015 plus d’information : http://www.lumiere2015.fr

2. http://pixabay.com/en/aurora-northern-lights-589049/

3. http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dico/d/physique-lumiere-326/

4. http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7407/fig_tab/ncomms7407_F4.html “((a) Finite-element simulation of the excitation energy dependence of the photoinduced SPP field strength (log10 |Ez| integrated over the volume surrounding the nanowire) in a ϕ=0° normal incidence excitation geometry. The simulated nanowire length and radius are 2 μm and 40 nm, respectively. Representative spatial field distributions of the various odd-order SPP resonances are shown below (|Ez| in the plane 10 nm below the wire), with electron counts plotted using the same linear colour scale. The vertical scale bar in the image of the m=1 SPP mode corresponds to 500 nm and holds for all images. (b) Selectively photoexciting only one of the SPP modes of this wire (here m=5) in a single-wavelength PINEM experiment instead (at ω5, ϕ=0°) quantizes the energy exchange of its field distribution with the probing electrons, as shown in this conceptual PINEM energy-space map. The corresponding electron energy gain spectrum is depicted on the top. Electron counts in both the map and the spectrum are plotted on a linear scale. Though not shown here, a similar series of quantized features is present on the energy loss side of the ZLP in both the energy-space map and the spectrum.)”

5. Piazza, L. et al. Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field. Nat. Commun. 6:6407 doi: 10.1038/ncomms7407 (2015). http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7407/full/ncomms7407.html

Email this to someoneTweet about this on TwitterShare on Facebook0Share on LinkedIn0

Vous aimerez aussi...

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *