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Introduction générale
C’est pas parce qu’on a rien à dire qu’il faut fermer sa gueule.
M. Audiard
est la branche de la physique qui étudie tout ce qui est en rapport
avec la lumière au sens large du terme, i.e., quelle que soit la longueur
L’optique
d’onde considérée. Il y a cinquante ans, l’optique était considérée comme une
science achevée grâce aux équations de Maxwell, qui constituent les postulats de base de
l’électromagnétisme avec l’expression de la force électromagnétique de Lorentz, les travaux
de M. Planck et A. Einstein, qui introduisent le concept de photon, et Louis de Broglie
en 1924, qui réussit à concilier la dualité onde-corpuscule. Or, depuis la dernière guerre
mondiale, avec l’avènement du laser nous assistons à un bouleversement de l’optique. Le
laser nous a ouvert notamment des domaines de l’optique jusqu’alors inconnus tels que
la microscopie de champ proche optique, la spectroscopie à haute résolution, l’optique
intégrée, l’optique non linéaire, pour ne citer que quelques exemples.
Cette partie présente mes activités de recherche qui se situent toutes dans le domaine
de l’optique. Elles ont été réalisées d’une part lors de mon stage post-doctoral à Madrid
à l’Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, où j’ai alors travaillé au département
de la matière condensée au sein du groupe de M. Nieto-Vesperinas pour la période 1999-
2000, puis d’autre part, depuis que je suis à l’Institut Fresnel de Marseille (2000-2007) en
tant que maître de conférence au sein des équipes SEMO (Sondage ElectroMagnétique et
Optique) et CLARTE (Contrôle de la Lumière et Analyse du Rayonnement : Traitement
Electromagnétique).
Ma recherche couvre a priori des domaines assez variés de l’optique, tels que la fluorescence,
le sondage électromagnétique, et les forces optiques, mais ils ont deux dénominateurs
communs. Le premier et le plus évident, est bien sûr le concept d’onde évanescente, mis
en évidence par Newton, i qui est de première importance dans les études que j’ai réalisées.
Le deuxième est la méthode employée pour résoudre les différents problèmes posés.
Le premier chapitre est consacré à la méthode que j’utilise pour calculer la diffusion
d’une onde électromagnétique par des objets de forme et de permittivité relative arbitraires.
Cette méthode, dite méthode des dipôles couplés (CDM), est utilisée aussi bien
pour étudier la fluorescence, que les forces optiques ou réaliser du sondage électromagné-
i Soit un prisme éclairé avec un angle d’incidence supérieur à l’angle limite à la réflexion totale. En
posant une lentille sphérique sur la face du prisme on s’aperçoit alors qu’une partie de la lumière est
transmise à travers la lentille dans le second milieu.
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