lasers

[g.cali]

Hello, est ce que qqun peut m'expliquer la notion de pompage/inversion de population..??

merci

[Coquille]

Pour avoir un faisceau laser il te faut un bon gros paquet de photons en phase entre eux.
Pour avoir deux photons en phase, il faut désexciter un atome (à un niveau d'énergie Ei) par stimulation avec un autre photon. Il va alors émettre un photon en phase avec le photon perturbateur.
Si cette stimulation n'a pas lieu, l'atome va se désexciter spontanément et émettre un photon en phase avec personne.
 
Donc bon pour avoir ton bon gros paquet de photons en phase, il faut qu'un premier photon aille désexciter un atome excité, que les deux photons résultants aillent désexciter deux autres atomes excités... 
Le problème est que naturellement tu as très peu d'atomes à l'état excité car c'est un état instable (donc les atomes qui passeront à l'état excité auront tendance à quitter très vite cet état)
 
Mais voilà, les scientifiques le voulaient vraiment ce laser ! Là intervient l'inversion de population (ou pompage, c'est synonyme ici)
Pour qu'il y ai masse atomes dans un état excité (d'où inversion de population : on passe d'une population "état stable" forte à faible, et vice-versa pour la population "état excité") on va apporter de l'énergie. 
 
Il y a plusieurs étapes :
- on apporte de l'énergie pour que les atomes passes à un niveau d'énergie Ei' 
Ei' est un niveau où l'atome est excité, instable
- les atomes vont spontanément se désexciter et passer à un niveau d'énergie Ei sans émettre quoique ce soit (transition non radiative)
Ei est un état où l'atome est excité mais métastable (càd que c'est une stabilité très fragile), et l'atome restera dans cet état un moment assez conséquent.
 
Du coup là on a notre population d'atomes excités, et on va pouvoir les stimuler avec un photon pour avoir notre laser.