En vidéo : les lasers ont investi nos vies

Pour sa septième semaine, « Quidquam ? Eureka ! » en est aux technologies de notre quotidien. Et elles sont nombreuses ! De l’éclairage au chauffage en passant par les robots ménagers de la cuisine et les moyens de télécommunications, nous utilisons des outils complexes, souvent basés sur des savoir-faire, voire des connaissances scientifiques, qui n’existaient pas il y a 100 ans. Ce MOOC (massive open online course, cours ouvert et massif en ligne) étant consacré à la culture générale, le sujet devait être abordé !

Daniel Hennequin prend la parole sur les lasers ici à 17 h 00. © Unisciel

Pour l’illustrer, Daniel Hennequin, physicien du CNRS travaillant à l’université Lille 1, vient parler du laser et de ses applications au quotidien. L’homme est aussi l’un des créateurs de « Quidquam ? Eureka ! » et un fervent vulgarisateur, multipliant les conférences. Il vient d’ailleurs, ce mardi 8 avril, de se voir décerner le prix Jean Perrin de la popularisation des sciences par la SFP (Société française de physique).

Où trouve-t-on aujourd’hui le laser dans notre quotidien ? Dans les imprimantes « à laser », bien sûr, mais aussi dans les lecteurs de CD,DVD et autres Blu-Ray. Plus discrètement, il circule dans les fibres optiques qui transportent les communications téléphoniques et les échanges Internet ou la télévision. Au supermarché, ils servent à lire les codes à barres. Les diodes à laser, miniaturisées et bon marché, ont en effet permis d’en multiplier les applications. Des modèles plus puissants intéressent la médecine qui en use abondamment, notamment en dermatologie, en ophtalmologie ou pour traiter des tumeurs.

Le laser, une idée d’Einstein au départ

Les lasers existent depuis 1960 et sont nés d’une découverte d’Albert Einstein, en 1917. Le grand physicien, découvrant l’effet photoélectrique, a compris que les électrons, en changeant d’orbite autour du noyau de l’atome, peuvent libérer une certaine quantité d’énergie sous la forme d’un photon. Sous l’effet d’une stimulation, une petite quantité de matière peut ainsi émettre en même temps des photons identiques, de longueurs d’onde strictement égales et tous en phase : c’est une émission stimulée et cohérente.

Dans les années 1950, des chercheurs, en Union soviétique et aux États-Unis, s’attachent à en tirer profit. Une première version, émettant non de la lumière mais des micro-ondes, commence à fonctionner en 1953 avec du gaz (de l’ammoniac). L’engin sera ensuite baptisé Maser, pour microwave amplification by stimulated emission of radiation, soit amplification de micro-ondes par émission stimulée de rayonnement (car le principe est basé sur une amplification, le rayonnement sortant étant réinjecté). En 1960, un physicien californien, Theodore Maiman, parviendra à émettre ainsi une lumière visible avec un cristal de rubis. Le « M » du maser laissera définitivement la place au « L » du laser.

Les rayons laser, souvent cachés (heureusement pour nos yeux), sont nombreux autour de nous et parcourent des milliers de kilomètres dans les fibres optiques. Un tour d'horizon de ces rayonnements stimulés permet de mieux comprendre quelques miracles technologiques de notre quotidien. © DR