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Sciences & Techniques: Le Rayon laser

Publié le 17/01/2022

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Le laser, découvert en 1960, est une des inventions récentes du XXe siècle. Le mot est l'acronyme de l'expression anglaise, "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement). Les lasers sont des sources nouvelles de rayonnement, mettant en oeuvre une technique spéciale d'émission, dite stimulée. Dès 1917, Einstein calcule les conditions nécessaires à l'émission stimulée. Mais ce n'est qu'en 1960 que T. Maiman réalise le premier laser, en utilisant la raie de fluorescence d'un cristal de rubis.

« Les Lasers Les lasers sont des appareils électroniques qui produisent un type particulier de lumière.

Ils sont d'une grande utilité dans les télécommunications, les loisirs (matériel hi-ji), en chirurgie, et offrent certaines applications militaires.

L a lumière du soleil ou des ampou les élec­ triques nous paraît blanche et uniforme.

Pourtant , la lumière est un mélange de radiations de différentes longueurs d' onde.

Elle peut être décomposée à l'aide d'un prisme en ses multiples composantes colorées.

Dans la nature, on peut observer ce phénomène en regardant un arc-en-ciel , qui est le produit de la décomposition de la lumière solaire par les gouttes de pluie.

Une lumière cohérente ~ Lorsque les rayons lumineux ont tous la même ~ longueur d'onde, la lumi ère qui en résulte a une couleur unique.

Dans le cas de la lumière colo­ rée ordinaire, les ondes voyagent indépendam­ ment les unes des autres , leurs crêtes et l eurs creux ne sont pas synchronisés: on dit que la lumière ordinaire est incohérente.

Un appareil laser a pour fonction d' éme ttr e de la lumière de façon cohérente, c'es t-à-dire que toutes les ondes vibrent de concert, avec leurs crêtes et leurs creux synchronisés.

C'est cette c ohérence qui donne au laser ses propriétés si ' Un rayon laser est utilisé pour neutraliser une lésion du cerveau.

La chaleur du rayon facilite la cicatrisation des tissus .

particulières.

La lumi ère ordinaire , incohérente , s 'é ta le en un faisceau de plus en plus large au fur e t à mesure qu'elle s 'é l oigne de sa source , et son intensité décline en proportion.

La lumière cohé­ rente, a u contr aire, ne s'étale pratiquemen t pas, e t un étroit faisceau laser p eut donc parcourir de gra ndes distances sans perdre de son int e nsit é.

Un faisceau laser de haute énerg ie peut ainsi ch a uffer et détruire des obje ts à distance: c 'est le f ameux "rayon de la mort " que l'on retrouve dans les récits de scien ce-fiction.

De te ll es appli­ cat ions ont é té testées par les Américains dans leur programme de défense anti-missile , baptisé «Guerre des é to il es••.

Une autr e app lication mili­ taire est la localisation de cib l es ennemies: les ondes laser réfléchies par une c ible guident l es missil es vers leur but.

Des applications civiles Les app lications pacifiques du laser l'emportent d e loin sur ses app lications milit aires.

Comme un e fo rt e é n erg ie peut ê tre conce ntr ée en un étroit pin cea u , la lumi ère l aser peut être utilisé e pour découpe r et souder des métaux.

Le lase r a d'imp o rtant es applications éga le­ ment en médecine: il remplace le bistouri dans les opérations chirur gi cales.

Le c hirurgi en dirige des pinceaux laser très fins sur les tissus à o pé re r.

L e pin cea u lase r a l' avan tage d 'être très précis et d e r éduir e l es risqu es d'hémorragie en cautéri­ sant imm édia temen t le tissu opéré sous l'effet de sa ch al eur .

Cette fo nc tio n très précise est utilis ée not ammen t pour traiter le décollement de la réti­ ne, e n r eco llant celle-c i au fond de l'œ il.

Dans le domaine des té léco mmuni cations, l' onde laser peut être modu lée de la m êm e façon qu 'une onde radio pour véhicu ler des informa- Utilisation d'un faisceau laser pour vérifier l'authenticité d' une œuvre d 'art ~ par le nombre et l' épaisseur des couches de peinture passées sous le vernis .

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Une attraction laser à Disneyworld , en Floride.

Ce • tunnel de l'arc-en-ciel • est formé de fibres optiques recourbées dans lesquelles voyagent des rayons laser.

' Un rayon laser de forte énergie , servant à la découpe du métal.

Le laser est logé dans la tête de la machine outil.

Le positionnement et le mouvement du faisceau laser sont contrôlés manuellement ou par ordinateur.. »

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