Interféromètre dans le cadre d'un laser

[IzLeGrand]

Bonsoir !

J'aurais aimé que quelqu'un m'explique comment un faisceau laser est amplifié entre les deux mirois de la cavité.
J'ai entendu dire que des interférences constructives étaient crées si le double de la distance entre les miroirs correspond à nλ à condition que n soit un nombre entier. Cela renvoie à la notion d'harmoniques, non ?
Que se passerait-il si n n'était pas un nombre entier ? Et comment les interférences constructives se créent grâce aux miroirs, car selon moi, si on est en phase et que l'onde rebondit sur le miroir, on aura une interférence plutôt destructive, non ?

Merci à vous !
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[Sethy]

La longueur d'onde du visible est entre 400 et 800 nm ... tu imagines la précision qu'il faudrait ?

Le principe est que le gaz entre les deux miroirs est maintenu artificiellement dans un état instable. Lorsqu'un photon "passe" à côté d'un atome excité, il y a possibilité que celui-ci se désexcite en émettant à son tour un photon - mais - ce photon induit a une particularité : il a exactement la même phase que le photon incident.

Si les deux miroirs (dont un est semi-transparent) sont parfaitement parallèle, il va y avoir un faisceau de photon qui font l'aller-retour entre les deux miroirs. Sur leurs chemins, ils vont rencontrer des atomes excités et donc le faisceau va voir son intensité amplifiée. Mais comme l'un des miroirs est semi-transparent, une partie du rayonnement va s'en échapper et créer un "faisceau" laser.

[gts2]

L'amplification provient du milieu qui se trouve entre les deux cavités comme expliqué par @Sethy.

L'effet de la longueur concerne la sélection de fréquence,
Pour n entier, toutes les ondes générées par le milieu vont s'ajouter et il y a aura donc une amplitude importante en sortie.
Si n n'est pas entier, selon les aller-retour cela peut s'ajouter ou se retrancher, l'amplitude reste de faible niveau.

Si on est en phase, cos(wt)+cos(wt)=2*cos(wt) ? ou alors vous voulez parler du changement de signe à la réflexion ?

[IzLeGrand]

Ah d'accord, je voulais juste savoir ce qui se passerait si les λ n'étaient pas toutes multiples d'un n.
Cela veut dire qu'en faisant varier la longueur des miroirs, on est capable de créer des faisceaux de plus haute amplitude en raccourcissant L car il y aura plus de réfléxions et donc l'amplitude sera plus grande après un certain temps, non ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sethy]

Raisonne avec un seau percé d'un trou.

Quelque soit la taille du trou, c'est la quantité d'eau qu'on ajoute dans le seau qui est l'élément limitant de ce qui peut en sortir.

Ici, le trou, c'est le miroir semi-transparent et l'eau ajouté, c'est la puissance du système de "pompage" qui maintient le déséquilibre dont j'ai parlé.