Devoirs de français

Pages: 5 (1069 mots) Publié le: 23 mars 2011
Tpe

En quoi le laser peut il faire avancer les progrès de la médecine ?

1ère partie : Histoire du laser.

A / Qu’est-ce que le laser et quand a t’il été inventé ?

Le tout premier maser fût conçu en 1958 par J.P Gordon, H.J.Zeiger et Ch.H.Townes. Au cours des six années suivant la construction de ce maser au gaz ammoniac, de nombreux scientifiques dont Townes contribuent aux progrèsdans le domaine de l’électronique quantique, qui aboutit à la construction d’oscillateurs et d’amplificateurs basés sur le principe du Maser-Laser. De leurs constructions, ils reçurent le prix nobel de physique en 1964. Et c’est en 1960 que le physicien américain Théodore Maiman obtient pour la première fois une émission laser grâce à un cristal de rubis. Les avancées du laser ne cessent de continueret c’est un an plus tard qu’Ali Javan met au point un laser au gaz (hélium et néon) puis en 1966, on voit apparaître le premier laser liquide crée par Peter Sorokin. Pendant plusieurs années, les lasers ont une utilisation industrielle avant d’atteindre des débouchés médicaux. Dés l’année 1961, c’est en ophtalmologie que le laser est employé avant d’être utilisé ensuite en 1963 en dermatologie.En chirurgie il est utilisé comme bistouri mais on devra attendre les années 80 pour voir apparaître les premiers lasers dentaires.

Le laser est un procédé permettant de créer de la lumière monochromatique « organisée », ou cohérente. Le phénomène laser se fonde sur un procédé connu sous le nom d’émission stimulée. Le mot laser, sigle de l’expression anglaise light amplification by stimulatedemission of radiation, signifie amplification de lumière par émission, stimulée de rayonnement. Descendant du maser, le laser c’est d’abord appelé maser optique. Le maser, sigle de l’expression anglaise microwave amplification by stimulated emission of radiation, signifie amplification de micro-ondes par émission stimulée de rayonnement . Le maser utilise le même principe de production etd’amplification des ondes électroniques pour les ondes ultracourtes.

B / Fonctionnement du laser .

Une source laser associe un amplificateur optique basé sur l’effet laser à une cavité optique, encore appelée résonateur, généralement constituée de deux miroirs, dont au moins l’un des deux est partiellement réfléchissant : une partie de la lumière sort de la cavité et l’autre partie est réinjectée versl’intérieur de la cavité laser. Les caractéristiques géométriques de cet ensemble imposent que le rayonnement émis soit d’une grande pureté spectrale. Le spectre du rayonnement contient un ensemble discret de raies très fines, à des longueurs d’ondes définies par la cavité et le milieu amplificateur. Différentes techniques permettent d’obtenir une émission autour d’une seule longueur d’onde.
Leslongueurs d’ondes concernées étaient d’abord les micro-ondes ou maser, puis elles se sont étendues aux domaines de l’infrarouge, du visible, de l’ultraviolet et commencent même à s’appliquer aux rayons X.

Le principe de fonctionnement du laser est le même, que le milieu actif soit composé d’atomes gazeux, de molécules liquides, d’ions cristallins ou d’autres éléments. Ici, le principe seradécrit à partir d’atomes gazeux. Pour comprendre comment fonctionne un laser, il faut introduire le concept de quantification de la matière : les électrons sont répartis sur des niveaux d’énergie discrets appelé les « couches » ou divers états. Ces états sont comparables aux barreaux d’une échelle espacés à intervalles irréguliers . Les barreaux supérieurs représentent les états d’énergie les plusélevés. S’il ne subit aucune sollicitation durant une période suffisamment longue, l’atome demeure dans son état énergétique le plus faible appelé état fondamentale. Prenons en exemple un atome fictif possédant uniquement deux états d’énergie dont la différence énergétique est représentée par la valeur delta E ; et voyons comment cet atome réagit avec la lumière. Suivant la mécanique quantique,...
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