La lumière et ses interactions avec la matière

Parmi lasers extrêmes – puissants, à durée ultra-courte et à fréquence parfaitement calibrée, ceux à haute puissance ont été développés pour des applications telles que la fusion nucléaire inertielle. Ils offrent également la possibilité de remplacer les accélérateurs traditionnels par des accélérateurs laser-plasma. Ces derniers exploitent l’interaction entre un laser intense et un plasma pour accélérer les particules à des énergies élevées sur des distances réduites.

Outre la course à la puissance, la recherche se concentre sur les lasers à impulsions ultrabrèves, qui permettent d’explorer la physique à l’échelle de l’attoseconde (10^-18 secondes) et ainsi d’accéder à la dynamique des électrons.

En parallèle, l’optique de haute précision a connu des progrès remarquables. Les Lidars (Light Detection and Ranging) utilisent des lasers pour mesurer avec précision les distances et les caractéristiques des objets et sont utilisés dans la surveillance de l’environnement.

Les techniques spectroscopiques permettent d’analyser la lumière émise ou absorbée par les objets, fournissant ainsi des informations précieuses sur leur composition, leur structure et leurs propriétés. En astronomie, la spectroscopie permet l’observation des spectres lumineux provenant d’objets lointains, afin de sonder leur composition chimique et leur évolution. En biologie, elle rend possible l’identification et l’analyse de molécules spécifiques, entrainant des avancées dans le diagnostic médical.

Découvrez l’étude de la lumière et de l’interaction lumière-matière dans les laboratoires du CNRS en images.

Mots clés : lumière, photon, particule, rayonnement, matière, spectres, atomes, radiations, spectroscopie, lasers, attoseconde, lidars