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Concept
Acousto-optique
Résumé
L’acousto-optique est une branche de la physique étudiant les interactions entre les ondes sonores et les ondes lumineuses, en particulier la diffraction d'un laser par les ultrasons et les ondes sonores en général.
vignette|L'effet acousto-optique.
Tandis que l’optique et l’acoustique ont été étudiés dès l’époque de la Grèce Antique, la naissance de l’acousto-optique est plus récente, puisque cette science n’émerge qu’au début du : en 1914, en effet, le physicien français Léon Brillouin présente une première théorie du couplage entre une onde lumineuse et une onde hypersonique. Ce n’est toutefois qu’en 1921, après la Première Guerre mondiale qu’il publiera sa théorie.
Il démontre qu'une onde lumineuse traversant un fluide soumis à des ondes de compression-décompression de longueur d'onde très petite est diffractée à la manière d’un Réseau de diffraction : en effet, les variations périodiques de la pression induisent par effet photoélastique des variations de l’indice de réfraction. Le phénomène est rapidement confirmé dès 1932 par l’expérience, simultanément par Peter Debye et aux États-Unis, ainsi que par René Lucas et Pierre Biquard en France. Un cas particulier prédit par Brillouin, , a été vérifié à Rytow en 1935.
Râman et Nath esquissent en 1937 un modèle mathématique de diffraction des ondes lumineuses par des ondes sonores comprenant plusieurs ordres de diffraction, ils publient plusieurs articles de 1935 à 1936 démontrant qu'il est possible de moduler la lumière à l'aide de la voix et d'utiliser la lumière pour porter des sons, modèle que P. Phariseau développera en 1956 pour un ordre seul.
La découverte de Râman et Nath prit une importance très grande à partir des années 1970 lors de l'émergence des fibres optiques, la théorie qu'ils avaient développée étant fortement intéressante dans le cadre des télécommunications
Les phénomènes d'interaction entre lumière et ondes sonores sont en général provoqués par le changement d'indice de réfraction de la matière dû aux ondes sonores le traversant.
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