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Marianne

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Laser
Fiche matériel

Description

Laser est l’acronyme anglais de « light amplification by simulated emission of radiation », la traduction littérale étant « amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement ».

Schématiquement, un rayon laser est généré en excitant les atomes d’un gaz avec des flashs lumineux ou des champs électriques.

Chaque atome, en repassant de l’état excité à l’état de repos (l’état normal), va libérer un photon. Ce photon va entrer en collision avec d’autres atomes de gaz, qui à leur tour vont libérer un photon. Ce photon nouvellement créé aura la même longueur d’onde que le photon incident. Une réaction en chaîne se met alors en place, dont la finalité et la création d’un flux de photon ayant tous la même longueur d’onde. Le gaz étant enfermé dans une cavité à double miroir disposés parallèlement, cette réaction est amplifiée (les photons étant réfléchis par les miroirs). Seuls les photons dont la direction est parfaitement perpendiculaire à l’un des miroirs peuvent s’échapper de la cavité. On obtient alors un faisceau de photons qui ont tous la même longueur d’onde (on dit que le laser est monochromatique) et le même sens. Ce sont les deux propriétés essentielles du laser.

Comparé à une source lumineuse classique, dont la direction est multiple et le spectre large (lumière blanche par exemple), le laser a une direction unique et un spectre très fin (une composante). Il peut transporter des puissances importantes car il est très focalisé, ce qui le rend potentiellement dangereux. En effet, on peut s’en servir pour sublimer la matière et la transpercer, comme le font les machines découpeuses et graveuses laser. À des puissances moindres, il peut servir à la lecture/gravure de disques optiques (CD-DVD…). Dans ce cas, plus la longueur d’onde du laser est courte, plus la gravure sera fine.

Etapes

  1. Placer la source générant un laser appartenant au spectre visible sur un banc optique. Celle-ci doit être choisie avec une puissance réduite (classe II).

  2. Régler le rayon pour le mettre parallèle à l’axe du banc.

  3. Il est à noter que le laser n’est visible que quand il rencontre un obstacle (poussière, écran…).