effet des forces exercées par une lumière laser focalisée et intense

Extrait

Depuis une quinzaine d’années, les physiciens fabriquent des faisceaux de lumière particuliers qu’ils surnomment vortex optiques. D’une structure analogue à celle d’un tourbillon (« vortex » en anglais), ces faisceaux, dont l’énergie s’écoule en spirale autour de la direction de propagation, peuvent mettre en rotation les objets (microscopiques) qu’ils éclairent. Ils complètent ainsi tout naturellement les pinces optiques qui permettent de piéger et manipuler des objets microscopiques par le seul effet des forces exercées par une lumière laser focalisée et intense.

( source : cnrs )

Disposant, avec le laser, d’un faisceau lumineux « parfait », les physiciens s’attachent maintenant à le
sculpter à de nombreuses fins : manipuler la matière sans contact, de l’atome à la microparticule,
structurer la matière à trois dimensions, ou encore développer de nouvelles méthodes de microscopie haute résolution.
( source : cnrs )

Les vortex ou ondes hélicoïdales, possèdent un front d’onde qui spirale autour de l’axe principal de propagation, dont le sens de rotation peut suivre celui des aiguilles d’une montre (voir fig 1 a) ou aller en sens contraire (fig. 1b). Lorsque l’on mesure un vortex optique ou acoustique dans un plan perpendiculaire à son axe de propagation, on constate que l’intensité est répartie sur un anneau (fig.2a) et que la phase prend une forme de spirale (fig. 2b). Cette géométrie spécifique leur confère un moment cinétique supplémentaire, comparativement à une onde plane. Ces propriétés contribuent à développer de nouvelles capacités pour les systèmes de manipulation à distance par pression de radiation ; systèmes couramment appelés pinces ou pièges, en optique comme en acoustique.

( source : insp )

Capture avec mon caméscope en position zoom, de l'intérieur de mon domicile ( cuisine), on aperçoit un front d'onde du type hélicoïdal ou vortex ! .

Spectroscopie par transformation de Fourier basée sur l’interféromètre de Michelson

La spectroscopie par transformation de Fourier fait partie des avancées majeures en instrumentation scientifique de la seconde moitié du XXe siècle. Ce domaine, zone des transitions optiques intenses observables en émission ou en absorption, permet de comprendre la matière sous ses formes les plus
diverses (atomes, molécules, en phases gazeuse, liquide, ou solide). Aujourd’hui, cette méthode couvre la totalité de la gamme spectrale s’étendant de l’infrarouge lointain à l’extrême ultraviolet.

( source : cnrs )

Le système en question ( optronique ) est façonné, en partie, de manière semblable. Le faisceau laser femtoseconde est divisé en deux, puis recombiné en deux sources de peignes de fréquences comme indiqué ci-dessus. En interférant, ces deux sources génèrent un tenseur électromagnétique ( vecteur xyz ) lequel propage dans l'atmosphère un champ d'interférences ( 

champs scalaires et vectoriels ) .

                                             Champ d'interférences de deux ondes planes