Laser à électrons ?

[invite0e75c5ca]

Salutation !


Je sais que, comme les photons, les électrons ont une longueur d'onde, une fréquence, un spin et une phase. Mais, serait-il donc possible d'élaborer une sorte de laser produisant des faisceaux de grande intensité d'électrons cohérents.
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[invite417be55c]

Est-ce qu'il n'y aurait pas un problème de statistique quantique ? Les électrons sont des fermions, alors que les photons sont des bosons.

Je ne connais qu'un seul phénomène où les électrons s'associent par paires de Cooper se comportant comme des bosons...

(Remarque : ça doit être plus ou mmoins le même phénomène pour la superfluidité de l'hélium 3)

[invite0e75c5ca]

Je crois que dans les supraconducteurs aussi les électrons se couplent en paire et ont ainsi un spin de 1. Pourrait-on réaliser ce dispositif à l'aide d'un supraconducteur?A l'aide d'un superfluide? Quand bien même cela serait impossible, est-il vraiment nécessaire que les électrons se comportent comme des bosons pour former un faisceau cohérent?

[Deedee81]

Je crois que dans les supraconducteurs aussi les électrons se couplent en paire et ont ainsi un spin de 1. Pourrait-on réaliser ce dispositif à l'aide d'un supraconducteur?A l'aide d'un superfluide? Quand bien même cela serait impossible, est-il vraiment nécessaire que les électrons se comportent comme des bosons pour former un faisceau cohérent?

Salut,

Oui, c'est nécessaire. Car cohérent veut tout simplement dire tous dans le même état. Et ce n'est pas possible pour des fermions.

On a par contre déjà fabriqué des lasers à atomes, notamment à l'aide de condensats. Un exemple : http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=18303594 ou voir http://en.wikipedia.org/wiki/Atom_laser (je n'ai pas trouvé d'équivalent dans le wikipedia français)

Notons que des atomes fermions peuvent dans certains cas s'associer par paire et former aussi un condensat. La température nécessaire est incroyablement plus petite ! Cela a déjà été fait avec l'hélium 3. Mais j'ignore si on a déjà fait des lasers avec ce type de condensat. En théorie, il suffit de faire un trou pour laisser sortire le gaz

En outre, avec les électrons je ne crois pas que ce serait possible car l'association en paires de Cooper nécessite un réseau.

Peut-on créer un laser à électrons dans un matériau ? Oui, même si le mot laser est un peu abusif dans ce cas. C'est le cas de tout courant continu dans un supraconducteur.

On peut aussi former des faisceaux "presque cohérent" (il suffit de bien contrôler chaque électron du faisceau, c'est un peu ce qu'on fait, phase exclue, avec un microscope électronique).

Mainteant, faudrait voir aussi l'utilité d'un laser à électrons

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

Bonjour

Peut-on créer un laser à électrons dans un matériau ? Oui, même si le mot laser est un peu abusif dans ce cas. C'est le cas de tout courant continu dans un supraconducteur.

Je ne comprend pas l'analogie : deux ingredients essentiels du laser, le pompage et l'emission stimulee coherente, me semblent absents dans ce contexte.

Mainteant, faudrait voir aussi l'utilité d'un laser à électrons

C'est tout a fait mon sentiment vis-a-vis de la question.

[Deedee81]

Salut,

Je ne comprend pas l'analogie : deux ingredients essentiels du laser, le pompage et l'emission stimulee coherente, me semblent absents dans ce contexte.

J'ai bien dit que c'était abusif

Je mettais seulement en avant la nature cohérente du courant supraconducteur. Mais, bien entendu, je donnais aussi cet exemple pour indiquer combient c'est éloigné du concept de laser.

Note que dans les lasers à atomes (des aasers ) il n'y a ni pompage ni émission stimulée (on devrait donc plutôt les appeler des "coba" pour "coherent beam of atoms")