Le laser fête ses 50 ans

Publié par Publication le 16/05/2010 à 00:00
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Le laser, nous l'utilisons quotidiennement sans même s'en rendre compte. C'est ce dimanche 16 mai que l'on fêtera le cinquantième anniversaire de cette découverte qui a révolutionné notre vie.

D'où vient-il ?

Tout d'abord, son nom: LASER vient de l'acronyme de "Light Amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les...) by Stimulated Emission of Radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...)". Comprenez "amplification de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) par émission stimulée de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...)". Il a été inventé le 16 mai 1960 par Théodore Maiman en Californie. Ce physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la...) de 32 ans tentait de mettre en application un principe physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) énoncé par Einstein en 1917. Ce principe indiquait qu'après une certaine stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs...), les atomes pouvaient émettre un photon (grain de lumière) d'une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde précise. C'est à l'aide d'un cristal de rubis qu'il réussit à produire un rayon de lumière rouge, d'une régularité parfaite.


Laser optique - Illustration: Nasa

Comment fonctionne-t-il ?

Tout d'abord, il est nécessaire de composer une cavité constituée de deux miroirs. Ces miroirs sont disposés de part et d'autre d'un amplificateur (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les...) constitué d'atomes excités. La lumière est ainsi piégée et amplifiée. Chaque rencontre entre un photon (particule élémentaire de masse nulle) et un atome excité engendre l'émission d'un nouveau photon identique (d'où une multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire...) de photons et donc l'amplification de l'onde lumineuse).

L'un des miroirs est semi-transparent et laisse s'échapper une partie de la lumière qui constitue le rayon laser. Les photons se déplacent tous dans la même direction et au même rythme, à une vitesse de près de 300 000 km/s.

Aujourd'hui, plusieurs techniques ont été employées pour constituer un laser. On retrouve ainsi plusieurs types de laser, généralement classés en six familles, distinguées en fonction de la nature du milieu excité: les cristallins, le laser à gaz, à colorants, le laser à électrons libres (LEL), la diode laser, et le laser à fibre. Le laser est également répertorié par classe, selon sa puissance et sa longueur d'onde.

Son utilisation de nos jours

En cinquante ans, le laser a envahi de nombreux secteurs. Tout d'abord en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...): son usage est devenu courant pour des opérations ophtalmologiques, permettant entre autre de corriger la myopie (première intervention chirurgicale en 1991), l'hypermétropie ou l'astigmatisme (L’astigmatisme (a- privatif, stigma (gr.) : point) est un défaut des systèmes...). Il est également utilisé en dermatologie (La dermatologie est la branche de la médecine qui s'occupe de la peau, des muqueuses et des...), et permet également de détruire le cancer (thérapie photodynamique). C'est en 2008 qu'une tumeur au cerveau sera détruite pour la première fois grâce au laser. De même, on s'en sert pour l'épilation, la cautérisation des plaies, ou encore le détatouage.

Dans le domaine industriel, le laser a de multiples fonctions. Il permet de percer, découper, décaper, souder, marquer, plaquer, dessiner des motifs, ou encore réaliser des pièces à l'échelle du micron. Il est également devenu indispensable pour la sécurité: détection d'intrus, protection de frontières...

Dans notre usage quotidien, n'oublions pas qu'il permet de lire nos DVD, et aussi d'imprimer. Il est utilisé dans la communication (arrivée de la fibre optique (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de...) dès les années 1970). Pour les plus bricoleurs d'entre nous, on s'en sert comme outil de mesure. Il peut remplacer le mètre ou le fil à plomb. Il est utilisé aux caisses de nos supermarchés (codes-barres), dans les avions (utilisation de gyromètres laser pour connaître leur position). Citons enfin son utilité pour rajouter une dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...): l'holographie (L'holographie du visible est un procédé de photographie en trois dimensions utilisant les...) couleur permet de faire de la photographie en trois dimensions.

Le marché mondial du laser représente environ six milliards de dollars, dont un peu plus de la moitié pour les télécommunications (fibre optique, stockage, lecteurs et graveurs DVD...). Le second domaine qui consomme le plus de lasers, pour environ deux milliards de dollars environ, est le micro-usinage.

Vous trouverez plus d'informations sur le photon ici ainsi que sur le laser ici et dans un dossier sur ce site.

Auteur de l'article: Cédric DEPOND
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