Optique quantique

L'optique quantique est un domaine de recherche en plein essor en physique et forme la branche commune de la mécanique quantique et de l'optique.



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Optique quantique - Électrodynamique quantique - Théorie quantique des champs - Physique quantique

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L'optique quantique est un domaine de recherche en plein essor en physique et forme la branche commune de la mécanique quantique et de l'optique. Elle reformule l'optique ondulatoire en termes quantiques. Ainsi :

Les fondateurs de l'optique quantique sont Niels Bohr et Albert Einstein.

Dans le cadre de l'optique quantique, la lumière est reconnue comme constituée de photons, objets quantiques qui se comportent :

La description de la dynamique des photons relève de la mécanique quantique leur mouvement est par conséquent "décrit" avec probabilités de présence en un point donné.

Introduction historique

Le premier à faire appel à la notion de photon fut Einstein pour expliquer les caractéristiques de l'effet photoélectrique.

Ce fut toujours Einstein qui introduisit un troisième mécanisme d'interaction élémentaire des photons avec la matière, à côté de l'absorption et de l'émission spontanée : l'émission induite, qui est à la base de l'effet laser. Les lasers ont ouvert la voie à l'holographie, autre application de l'optique quantique.

Louis de Broglie a prédit ensuite dans sa mécanique ondulatoire, que, puisque la lumière se comportait comme une particule dans ses rapports avec la matière, inversement, les particules matérielles devaient se comporter comme des ondes (les ondes de matière) dans leur propagation. Cela a été prouvé par Davisson et Germer en 1927 dans leur expérience de diffraction des électrons. Les électrons, comme les photons, relèvent par conséquent des lois de l'optique quantique. La microscopie électronique, en est ainsi une application.

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