Podcast n°1 – Concentrer la lumière
Ils sont au cœur de la recherche. Leurs travaux oscillent entre la physique fondamentale et l’optique. En nous accueillant dans leurs laboratoires, ces chercheurs nous montrent certains des échantillons sur lesquels ils ont travaillé pour qu’ils puissent être photographiés. Phénomènes étranges et intrigants à la beauté singulière, le podcast revient brièvement sur la physique qui se cache derrière l’image.
Pour la première photographie de cette série « Concentrer la lumière », je me suis rendu à l’Institut d’Optique au cœur de l’Université Paris-Saclay, nouvel espace bouillonnant de la recherche française regroupant un grand nombre de laboratoires de recherche. Je suis rentré dans un grand bâtiment aux larges façades vitrées et j’ai été accueilli par Lisa Lopez qui, après une courte discussion, a souhaité me présenter un concentrateur de lumière sur lequel elle a longuement travaillé. Délicatement, elle l’a sorti de sa boite et l’a posé sur une table optique qui se trouvait à côté de nous. Quelque peu intrigué, je l’ai regardé sous toutes ses formes tandis qu’elle commençait ses explications. Physiquement, il s’agissait d’un cristal. C’est-à-dire qu’à l’échelle atomique, une multitude d’ions sont organisés de façon très structurée selon un schéma qui se répète presque indéfiniment sur toute la dimension du cristal. Lors du processus de fabrication, certains de ces ions qui constituent les briques élémentaires du cristal ont été remplacés par des ions cérium qui ont la possibilité de pouvoir interagir avec la lumière.
Concrètement, ce que je voyais sur la table ressemblait davantage à une très longue plaque d’épaisseur assez faible, semblable d’une certaine manière à un carreau de verre dont on aurait extrait un long rectangle. Lisa a ramené une lampe UV, pour Ultra-Violet, et nous l’avons allumée. Le concentrateur de lumière s’est alors mis à émettre une jolie lumière bleutée. De la face la plus grande, une légère lueur s’échappait. Sur l’arête du concentrateur, la lumière était si intense qu’elle venait saturer le capteur de l’appareil photo quand j’ai voulu commencer à immortaliser l’instant. A l’œil nu, la lumière semblait très intense. Elle reprit ses explications. A l’intérieur du concentrateur, les ions cérium absorbent la lumière UV que nous lui envoyons. Les photons de lumière UV, des petites particules de lumière très énergétiques, apportent l’énergie nécessaire au cérium pour émettre des photons bleus contenant un peu moins d’énergie. De là venait cette nouvelle couleur que nous observions soudainement. La géométrie particulière du concentrateur permettait également à la lumière bleutée d’être guidée jusqu’aux faces les plus fines d’où une grande quantité de lumière s’échappait sur une faible surface, créant ces contrastes étonnants que la photographie tend à faire ressortir. Fasciné par cette forme aux éclats aussi disparates, j’en ai pris des clichés sous des inclinaisons très diverses. La photographie retenue m’a semblé la plus pertinente. Semblant comme flotter dans l’obscurité, l’arête du concentrateur vient briser la composition photographique avec une dureté implacable que seule la douceur du bleu parvient à atténuer.
Une réalisation Art in physics, sur la base des recherches de Lisa Lopez et François Balembois, textes librement inspirés des prises de vues et des photographies d’Hippolyte Dupont. Enregistrement à venir.
Accéder au podcast n°2 – Retour à l’accueil
Pour en savoir plus
Pour voir comment fonctionne la fluorescence : La fluorescence expliquée avec mes étagères, Julien Bobroff
Pour comprendre la couleur : Qu’est-ce que la couleur ? Science étonnante
Un autre exemple de lumière guidée dans un petit espace : la fibre optique et la fontaine laser, Immersion labos La fibre optique (4:40), Laboratoire INPHYNI