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Thomas Ebbesen, spécialiste de la lumière, lauréat de la médaille d’or 2019 du CNRS

Ce franco-norvégien est directeur du Centre international de recherche en chimie (ICFRC) et de l’Institut d’études avancées de l’université de Strasbourg (USIAS).

Il avait déjà été récompensé pour ses travaux en neurosciences en 2014 avec le prix Kavli, l’équivalent du prix Nobel dans ce domaine explique le CNRS. Il travaillait sur « une microscopique plaque de métal percée d’un réseau de trous de chacun 300 nanomètres de diamètre espacés régulièrement, le tout assemblé sur une plaque de verre ».

Et là, surprise : « la lumière traverse le dispositif. Comment est-ce possible ? Les trous sont en effet plus petits que la longueur d’onde de la lumière visible. Les ondes de cette dernière, dont la longueur varie de 400 à 700 nanomètres (nm) du violet au rouge, devraient normalement se heurter aux trous de 300 nm et rester bloquées derrière la plaque ». 

L'explication est aujourd'hui connue : « le réseau de trous se comporte en réalité comme une antenne. En effet, sur la surface conductrice – la plaque de métal – les électrons libres se rassemblent aléatoirement en groupes appelés plasmons [...] Tout se passe alors comme si ces plasmons formaient une loupe au-dessus de chaque trou : ils concentrent les photons qui tombent sur les trous et les réémettent ».

« Actuellement, je travaille sur les états hybrides lumière-matière, et je m’amuse comme je ne me suis jamais amusé de ma vie ! », lâche-t-il au Centre national de la recherche scientifique. 

9 commentaires
Avatar de maverick78 Abonné
Avatar de maverick78maverick78- 04/07/19 à 08:41:52

une microscopique plaque de métal percée d’un réseau de trous de chacun 300 nanomètres de diamètre espacés régulièrement

J'ai jamais trouvé de foret aussi petit pour ma Dremel :(

Avatar de v1nce INpactien
Avatar de v1ncev1nce- 04/07/19 à 09:22:53

Euh c'est pas exactement le même principe dans les fours à micro-ondes ?
 
Une plaque percée de trous plus "fins" que la longueur des (micro)ondes mais plus "gros" que la longueur des ondes visibles.
Donc on peut voir à travers mais c'est censé bloquer les micro-ondes.

Est-ce que l'effet loupe fonctionne aussi pour les micro-ondes ?  

Avatar de Toorist INpactien
Avatar de TooristToorist- 04/07/19 à 09:48:42

J'aurais bien une blague en dessous de la ceinture, mais on est pas sur le bon site :D

Est ce que quelqu'un a la moindre idée de l'application qui pourrait être faite de ce "principe" ?
Les photons "concentrés" au sens propre me laissent penser à une application type récupération d'énergie (plus de récupération par un panneau solaire ?), mais j'en sais foutre rien :ooo:

Avatar de Idiogène INpactien
Avatar de IdiogèneIdiogène- 04/07/19 à 11:21:26

« Si, au départ, la probabilité qu’un photon passe entre les trous est très faible, les “loupes” augmentent fortement cette probabilité, résume le physicien. La concentration est telle qu’on se retrouve avec plus de lumière transmise que ne l’autorise la seule surface occupée par les trous. » De l’amélioration de la qualité des lasers à l’augmentation du rendement des fibres optiques, les applications industrielles de cette découverte sont évidemment très nombreuses…

Peut-être un remplaçant du miroir semi-transparent pour des lasers à gaz.
Ou peut-être une manière aussi de corriger la longueurs d'onde d'une source en jouant sur le diamètre des trous.

Il n'y pas beaucoup de détails dans l'article...

Avatar de Jonathan Livingston Abonné
Avatar de Jonathan LivingstonJonathan Livingston- 04/07/19 à 11:50:24

... ou, plus généralement, pour les cages de Faraday ?

Je suppose que cet effet de loupe n'apparait qu'à petite échelle, par exemple quand la charge électrique des électrons autour du trou a de l'effet au centre du trou.

Avatar de Ricard INpactien
Avatar de RicardRicard- 04/07/19 à 18:16:26

« Actuellement, je travaille sur les états hybrides lumière-matière, et je m’amuse comme je ne me suis jamais amusé de ma vie ! », lâche-t-il au Centre national de la recherche scientifique.

En ce moment, je fais le Rubik's cube pour m'amuer.:transpi:

Avatar de OlivierJ Abonné
Avatar de OlivierJOlivierJ- 10/07/19 à 15:07:50

v1nce a écrit :

Euh c'est pas exactement le même principe dans les fours à micro-ondes ?
 Une plaque percée de trous plus "fins" que la longueur des (micro)ondes mais plus "gros" que la longueur des ondes visibles.
Donc on peut voir à travers mais c'est censé bloquer les micro-ondes.

On est plutôt dans la cage de Faraday, comme mentionné par notre goéland.

v1nce a écrit :

Est-ce que l'effet loupe fonctionne aussi pour les micro-ondes ?

Avec des trous adaptés, probablement.
(mais je ne connais pas la part de transmission en fonction des ordres de grandeur)

Avatar de v1nce INpactien
Avatar de v1ncev1nce- 10/07/19 à 16:18:51

OlivierJ a écrit :

On est plutôt dans la cage de Faraday, comme mentionné par notre goéland.

Je vois pas trop pourquoi tu fais le distinguo.
Un des aspects les plus frappants du micro-ondes pour l'utilisateur lambda c'est la plaque de métal percée d’un réseau de trous dont on peut se poser la question de l'utilité vu que ça semble plus gêner la vision qu'autre chose. L'utilité étant de pouvoir voir à l'intérieur tout en contenant les micro-ondes du fait d'un diamètre des trous ad hoc.
Pour moi les cages de Faraday ça m'évoque plutôt un dispositif constitué de plaques pleines (comme les parois du microondes) ou d'un grillage (genre grandes illusions de magicien) moins une une plaque de métal percée d’un réseau de trous . Soit tu mets des plaques pour filtrer tout, soit pour "économiser" tu utilises du grillage avec les mailles qui vont bien. Mais pourquoi percer des trous si tu as déjà des plaques ?   
   
Mais bon on va pas se battre.

Avatar de OlivierJ Abonné
Avatar de OlivierJOlivierJ- 10/07/19 à 16:27:54

Dans le cas de la grille d'un micro-ondes, c'est sûrement fait de la façon la plus simple (ou plus économique, ce qui est le but) pour le fabricant. Donc soit c'est une plaque percée de trous, soit une sorte de grillage. Sur mon micro-ondes je ne saurais dire.
J'ai remarqué que selon les modèles de micro-ondes, on voit plus ou moins bien dedans (effectivement pour le mien c'est pas terrible).

Édité par OlivierJ le 10/07/2019 à 16:28
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