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Photographie/Rayonnements électromagnétiques/Lasers

Le mot est l'acronyme anglais de "Light Amplifier by Stimulated Emission of radiations", c'est-à-dire "Amplificateur de Lumière par Émission Stimulée de Radiations".
En photographie, l'utilisation des lasers concerne essentiellement l'holographie.
Principe de l'émission.
Dans un atome, la transition d'un électron entre deux niveaux d'énergie Ej (excité) et Ei (non excité) s'accompagne, selon son sens, de l'absorption ou de l'émis­sion d'un photon de fréquence Vij telle que h. Vij = Ej - Ei. Si le rapport des populations d'ato­mes dans les états excités et non excités est faible, les photons sont libérés de façon aléatolre par émission spontanée.
Si au contraire, par un processus appelé « pompage optique », on excite suffisamment d'atomes pour que le rapport des deux populations soit supérieur à un seuil appelé condition d'accrochage, on assiste alors au phénomène d'émission stimulée : un photon Vij frappant un atome excité provoque l'émission d'un autre photon rigou­reusement identique au premier, et ainsi de suite.
Réalisations.
Le classique laser à rubis (cristal d'alumine Al2O3 dopé par quelques ions Cr+++ remplaçant des ions Al+++) comporte un bar­reau cylindrique dont les extrémités dressées avec très grand soin sont argentées pour for­mer une cavité résonante où les réflexions de la lumière provoqueront des ondes stationnai­res. L'une des argentures est semi-transparente pour assurer la sortie du faisceau lumineux. Le pompage est obtenu par l'éclair d'un flash qui excite les ions Cr+++. Pendant l'éclair (environ 10-3s), le barreau émet une série d'impulsions lumineuses irrégulières et brèves (10-6s) .
Le même laser peut être réalisé avec une émission déclenchée à l'aide d'un miroir tour­nant. Au lieu que la décharge se produise dès que le seuil est atteint, on excite beaucoup plus d'atomes avant que le miroir tournant ne vienne créer la résonance. La décharge est alors uni­que, beaucoup plus puissante et aussi plus brève (10-8s ou moins). La "cadence de tir" est limitée par l'échauffement du barreau, car le rubis est très mauvais conducteur de la chaleur.
Avec un barreau de grenat d'yttrium-aluminium (YAG), bien meilleur conducteur, on peut obtenir des impulsions rapprochées ou même une émission continue. Le milieu actif peut aussi être un ion dissous (Nd+++ dans POCl3 à -150°C), un gaz (hélium-néon, argon ionisé, dioxyde de carbone ...).
On fabrique aujourd'hui toutes sortes de lasers, à semi-conducteurs, à colorants liquides, etc. Les diodes laser constituent la « population » la plus importante, on les trouve en particulier dans tous les lecteurs de cédéroms et de DVD.
Caractéristiques du rayonnement laser.
Puissance émise.
Elle varie de moins de 1 mW pour un petit laser continu à plusieurs GW en crête pour un laser à solide travaillant par impulsions. En fait les plus gros lasers ont une puissance de quelques dizaines de kW mais le moins que l'on puisse dire est qu'ils ne sont guère transportables.
Structure spatiale du faisceau.
Le faisceau a la forme d'un cône très peu ouvert, dont la divergence ε (1/2 angle au sommet) est donnée en fonction du diamètre de sortie D et de la longueur d'onde λ par la formule :
formula_1 (en radians)
Si par exemple λ = 0,5 μm et D = 4 mm on trouve ε = 0,125 10-3.
Ainsi, à 1 km du laser, le diamètre du faisceau n'atteint que 2 x 0,125 x 10-3 = 0,25 m. 
À l'aide d'un système optique approprié, on peut encore focaliser le faisceau jusqu'à ce que sa section ait une aire voisine de λ2. En conser­vant les valeurs précédentes et en supposant que le laser émette des impulsions d'énergie W = 10 J, de longueur d'onde 0,5 μm et de durée t = 10-9 s, on trouve :
formula_2
(à titre de comparaison l'éclairement maximal fourni par le soleil à midi est d'environ 103 W/m2, il s'agit pourtant ici d'un petit laser).
Le rayon laser peut donc « matérialiser » une direction de l'espace et transporter de l'énergie à très grande distance.
Structure temporelle du faisceau.
Les fréquences émises sont comprises dans une bande très étroite qui rend le rayonnement pratiquement monochromatique (sauf pour les lasers à semi-conducteurs). La stabilité de fré­quence dépend des dimensions de la cavité résonante et devient mauvaise sous l'influence de facteurs tels que les vibrations ou les dilatations. La lumière est dite cohérente car, con­tralrement a ce qui se passe pour une source ordinaire où les photons sont émis à des ins­tants quelconques, ici les photons sont émis en phase. On pourrait représenter l'impulsion du laser pris en exemple comme formée de :
formula_3 « paquets » de photons distants de la longueur d'onde λ.
Longueurs d'onde.
On couvre actuellement un domaine allant de 337 μm (HCN gaz) à 0,1161 μm (H2), donc du lointain infrarouge à l'ultraviolet (valeurs à actualiser éventuellement). Notons quelques valeurs :

Dactylographie
La dactylographie est l'art de taper sur un clavier — initialement la machine à écrire, maintenant d'ordinateur. Il s'agit là de la « frappe au kilomètre », de la capacité à taper juste et rapidement.
Voici un cours de dactylographie issu d'un cours de bureautique donné à la Haute école provinciale Mons Borinage centre (à Mons, en Belgique), en catégorie "secrétariat de direction".
Le but de ce cours est d'acquérir une vitesse de frappe sur clavier AZERTY assez bonne, et ce, en utilisant ses dix doigts et en frappe aveugle (sans regarder le clavier).
Les leçons sont à faire plusieurs fois et régulièrement pour atteindre le but recherché.

Renaissance et Réforme
L'Église avant la Réforme représente une sorte d'État parallèle aux États nationaux. Elle est un propriétaire terrien extrêmement riche, elle a ses tribunaux, exige des impôts, et constitue, puisque quasiment tout le monde va à l'église, une sorte de « médias de masse » avant la lettre. 
La religion et la politique à cette époque sont une seule et même chose. Exiger une autre forme de religion, c'est exiger une autre société.
Si Luther et Calvin réussissent là où d'autres (les Cathares en France ou les Hussites en Bohème) ont échoué, c'est que leurs idées d'individualisme, d'accès individuel à Dieu correspondent aux besoins de nouveaux groupes sociaux (marchands et artisans) qui veulent une société plus dynamique et moins hiérarchique, et qui accusent l'Église de concurrence déloyale (l'Église ne paie pas d'impôts, mais vend des marchandises quand même : voir la crise liée au "commerce des indulgences").

Photographie/Photométrie/Notion d'étendue géométrique