Physique Quantique
Cette lettre que j'aurai probablement du rédiger en anglais, est ma réponse a une question que l'on m'a récemment posé en des termes qui m'ont interloqués et en même temps stimulés.
La question fut jetée ainsi par un ingénieur dont je cacherai le vrai nom et nomerai simplement M. Jourdain:
"La physique quantique c'est quoi? C'est une theory fondementale qui n'a finalement aucune application et qui sert à rien, non?"
Pour répondre à cette question je ne vais pas vous abreuver d’histoires de la physique ni même tenter d’exposé en détail les idées fondatrices de la physique quantique. Je vais plutôt prendre quelques objets de notre quotidien et montrer quel rôle joue la physique quantique au niveau de leur fonctionnement.
Je divise en deux catégories les appareils dont je vais parler : Les capteurs et les émetteurs de lumière. Ces appareils et objet ont été developpé grace à l'optoelectronique qui, comme son nom l'indique, est la science qui s'occupe des interactions entre la lumière et les électrons dans les solides.
Les capteurs :
Les appareils photo et caméscopes numériques et autre Webcam :
Au cœur de tous ces appareils numériques se trouve une matrice CCD (charge
coupled devices) constituée d’une myriade de détecteurs de radiation lumineuse.
Fig 1 : matrice CCD Son rôle, transformer la lumière reçue en différence de potentiel électrique qui pourra être transformé en courant électrique et traité ensuite par des circuits électroniques. La compréhension des mécanismes mis en jeu lors de la transformation du rayonnement lumineux en courant électrique ne peut se faire qu’au travers de la physique quantique.
Les detecteurs infrarouges :
Autre type d’appareil fonctionnant de manière similaire aux cameras CCD, les détecteurs de rayonnement infrarouge particulièrement prisés par l’armée mais qui sont également utilisés dans le monde industriel, par exemple pour surveiller le niveau de pétrole à l’intérieur des conteneurs.
On les retrouve aussi devant les portes automatiques des magasins afin de détecter l’arrivé d’une personne ou associés aux urinoirs publiques pour déclenché au bon moment la chasse d’eau.
Les cellules solaires :
On les retrouve aussi devant les portes automatiques des magasins afin de détecter l’arrivé d’une personne ou associés aux urinoirs publiques pour déclenché au bon moment la chasse d’eau.
Les cellules solaires :
Celles-ci ne recouvrent pas encore tous les toits des maisons françaises mais cela ne saurais tarder lorsque leur rendement aura été amélioré.
Les émetteurs :
Les diodes électroluminescentes (LED) :
Celles-ci fonctionnent sur le principe inverse des capteurs. C'est-à-dire que le courant appliqué est transformé en rayonnement lumineux par les diodes. Des LED on en retrouve virtuellement partout, des voyants lumineux sur la majorité de appareils électriques pour indiquer leur mise en fonctionnement jusqu’aux nouveaux phares des voitures en passant par l'éclairage de certains magasins ou immeubles branchés.
Les diodes lasers :
Ce sont en quelques sortes des LED dont les caractéristiques ont été modifiées afin de rendre la lumière émise quasiment monochromatique et cohérente. 
On les retrouve dans tous les lecteurs/graveurs de CD/DVD et les pointeurs. Elles sont également en train de révolutionner le monde des télécommunications. Les communications intercontinentales se font maintenant optiquement. Les flux d’Internet voyagent via fibres optiques qui transportent les signaux lumineux produit par ces diodes lasers (des cables de fibres optiques traversent de part en part l’océan atlantique).
On les retrouve dans tous les lecteurs/graveurs de CD/DVD et les pointeurs. Elles sont également en train de révolutionner le monde des télécommunications. Les communications intercontinentales se font maintenant optiquement. Les flux d’Internet voyagent via fibres optiques qui transportent les signaux lumineux produit par ces diodes lasers (des cables de fibres optiques traversent de part en part l’océan atlantique).
Voila monsieur Jourdain, tous ces objets fonctionnent sur des principes établis dans le cadre de la physique quantique.
à venir: plus de détails sur le fonctionement de ces appareils et en quoi la nature quantique de la physique joue un role.
La suite ici : Physique Quantique 1