cours 1 optique legrand (laser)

[kitty]

bonjour !! j'ai plusieurs questions concernant le cours sur les lasers

- la phosphorescence se voit uniquement après émission d'UV ou ça marche pour n'importe quelle longueur d'onde ?

- diapo 8 : dans l'emission stimulée, le 2ème photon émit est identique a celui qui a été envoyé sur l'atome excité mais est ce qu'il est identique à celui qu'emet naturellement l'atome excité (ds le cas d'une emission spontanée) ?

- qu'est ce qu'on entend par lumiere cohérente ?

- dans la statistique de Boltzmann qu'est ce que alpha ?

- pour le laser a deux niveaux, on parle du nombre d'atomes dans l'état fondamental qui doit etre inférieur au nombre d'atomes dans l'état excité alors que sur le schéma du prof c'est N2 > N1 alors que N1 n'est pas le fondamental. pourquoi ?
pouvez vous expliquer aussi ce qu'il se passe pour une transition donnée ?

- dans le laser a deux niveaux, je ne comprend pas pourquoi la probabilité d'emission induite est égale à la probabilité d'absorption du photon ?

- pk parle-t-on de résonnance dans la cavité ?

- les différents modes longitudinaux représentent l'amplification de la lumiere ?

- que représente le "g" dans l'expression du gain du milieu actif ?

- comment peut on avoir un laser multimodal longitudinal alors qu'on a dit que "modal" était attribué pour la diffraction d'un rayon caractéristique des modes transverses ?

- dans les laser semi-conducteur, que sont les jonction p-n ?


merci d'avance =)

[WatiGG]

bonjour !! j'ai plusieurs questions concernant le cours sur les lasers

- la phosphorescence se voit uniquement après émission d'UV ou ça marche pour n'importe quelle longueur d'onde ?
N'importe quelle longueur d'onde ! Pense aux petits objets phosphorescents dans les paquets de céréales… 

- diapo 8 : dans l'emission stimulée, le 2ème photon émit est identique a celui qui a été envoyé sur l'atome excité mais est ce qu'il est identique à celui qu'emet naturellement l'atome excité (ds le cas d'une emission spontanée) ?
Oui et Non. En fait dans l'émission stimulée, tu génères deux photons à partir d'un seul, qui ont tous les deux exactement les mêmes caractéristiques entre eux et qui ont les mêmes caractéristiques que le photon incident.
Dans l'émission spontanée, le photon émis aura une direction ALÉATOIRE (qui pourra à une chance sur des millions être le même que le photon incident). On généralise en disant que le photon émis est donc non identique (pas la même direction dans l'espace) au photon incident.



- qu'est ce qu'on entend par lumiere cohérente ?
[url]http://fr.wikipedia.org/wiki/Cohérence_(physique)[/url]
C'est la superposition des périodes spatiales et temporelles de deux différents REM. La lumière est un REM : elle peut donc être cohérente (c'est une des conditions que l'on cherche à avoir dans la cavité laser pour éviter le phénomène d'interférences).

- dans la statistique de Boltzmann qu'est ce que alpha ?
http://fr.wikipedia.org/wiki/Statistique_de_Maxwell-Boltzmann

- pour le laser a deux niveaux, on parle du nombre d'atomes dans l'état fondamental qui doit etre inférieur au nombre d'atomes dans l'état excité alors que sur le schéma du prof c'est N2 > N1 alors que N1 n'est pas le fondamental. pourquoi ?
pouvez vous expliquer aussi ce qu'il se passe pour une transition donnée ?
Tu te trompes de schéma. Celui qu'il faut regarder c'est celui avec les petites billes de couleur jaune et rose (il y a une flèche entre les encadrés et les schémas). Ce qui est montré juste au-dessus c'est un système à 4 niveaux avec un N3, une zone d'émission N2-N1 et un niveau fondamental N0.

- dans le laser a deux niveaux, je ne comprend pas pourquoi la probabilité d'emission induite est égale à la probabilité d'absorption du photon ?
Dans le laser à 2 niveaux, tu ne peux exciter ta population que sur 1 seul niveau d'énergie. Ce niveau se désexcite très rapidement et donc les photons induit n'arrivent pas toujours au "bon moment", qui est le moment où l'atome est dans un état excité.
Là je ne suis pas sûr de mon explication, mais je te la donne quand même : Il faut donc que le photon incident soit déjà absorbé pour pouvoir exciter l'atome, et qu'ensuite les photons incidents suivants fassent une émission induite. Comme l'atome se désexcite trop vite, on a une probabilité d'émission qui est égale à celle de l'excitation de l'atome, donc d'absorption du photon.

- pk parle-t-on de résonnance dans la cavité ?
[url]http://fr.wikipedia.org/wiki/Résonance[/url]
On accumule de l'énergie en jouant sur la fréquence des rayonnements : on prend dans la cavité laser une résonance particulière, qui fait que deux photons réfléchis par la cavité sont "en phase" (même oscillation dans l'espace et le temps). Il n'y a donc pas d'interférences et au contraire une amplification.

- les différents modes longitudinaux représentent l'amplification de la lumiere ?
Les modes longitudinaux représentent les différentes façons de résonner de la lumière dans la cavité, en conservant des rayonnements qui sont en phase.

- que représente le "g" dans l'expression du gain du milieu actif ?
Ce n'est pas précisé, je n'ai pas la réponse, mais ce n'est pas important. À mon avis ça sera donné si ça tombe au CC.

- comment peut on avoir un laser multimodal longitudinal alors qu'on a dit que "modal" était attribué pour la diffraction d'un rayon caractéristique des modes transverses ?
Le prof ne rentre pas dans les détails, mais apparemment on pourrai exciter plusieurs modes longitudinaux à la fois !

- dans les laser semi-conducteur, que sont les jonction p-n ?
Compliqué et sans intérêt, ça tombera pas. Moi je me contenterais de savoir que ce sont des lasers peu puissants, peu directionnels…

merci d'avance =)

[P-A]

Yop !

[paroles divines...]

Parfait, merci d'ailleurs d'avoir répondu

Je rajoute les liens vers d'autres posts qui peuvent t'aider :
Emission stimulée => http://www.carabinsnicois.fr/phpbb/viewtopic.php?f=231&t=16913#p121930
Laser => http://www.carabinsnicois.fr/phpbb/viewtopic.php?f=231&t=15616#p115930
Modes longitudinaux et transversaux => http://www.carabinsnicois.fr/phpbb/viewtopic.php?f=231&t=16719&p=121143&hilit=transverses#p121133


Bonne soirée