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Une lumière cohérente est un rayonnement dont la largeur de bande spectrale est très étroite. Elle est utilisée en interférométrie (où l'on mesure en un point les interférences créées par plusieurs ondes issues de sources différentes) et est habituellement associée aux lasers. Par une série de calculs théoriques et de simulations expérimentales, les scientifiques ont généré une onde de choc mécanique à l'intérieur d'un matériau cristallin diélectrique, dans ce cas, du sel de cuisine (NaCl). Seuls des photons incohérents et des étincelles auraient dus être observés. Cependant une faible mais mesurable lumière cohérente a été émise depuis le cristal.
Emission de lumière cohérente à 22 THz.
A gauche émission de la lumière en fonction du temps tandis que le choc se propage.
A droite, le rayonnement produit en fonction de la position dans le cristal:
le signal est produit à l'avant du choc (entre les lignes pointillées blanches)
Les fréquences d'émission de cette lumière sont déterminées par la vitesse du choc et par la structure du réseau cristallin. L'équipe a constaté que la lumière cohérente est émise dans l'intervalle de 1 à 100 THz (TeraHertz). "A notre connaissance, aucune lumière cohérente n'a jamais été observée auparavant pour des ondes de choc se propageant dans des cristaux", indique Evan Reed, responsable de la recherche. "La lumière et le rayonnement se situent dans une partie du spectre électromagnétique qui n'est habituellement pas observée dans ce type d'expériences".
L'application immédiate de la découverte pourrait être la mise au point d'outils de diagnostics permettant d'analyser les propriétés des ondes de chocs, en particulier leur vitesse de propagation et de fournir des informations fines sur les structures cristallines.