Gaz nobleLes gaz nobles, ou gaz rares sont un sous-ensemble d’éléments chimiques du groupe 18 (anciennement « groupe VIIIA », voire « groupe 0 ») du tableau périodique. Ce sont l'hélium He, le néon Ne, l'argon Ar, le krypton Kr, le xénon Xe et le radon Rn, ce dernier étant radioactif, avec une période de pour le , son isotope le plus stable. Ils forment une famille d'éléments chimiques très homogène de gaz monoatomiques incolores et inodores chimiquement très peu réactifs, voire totalement inertes pour les deux plus légers — hormis dans des conditions très particulières.
Émission stimuléethumb|Émission stimulée (lasers). L’émission stimulée (ou émission induite) est, en physique atomique, le processus de désexcitation d'un électron favorisé en illuminant l’atome d’une lumière ayant une longueur d’onde correspondant à l’énergie de transition entre les deux états électroniques. Ce processus, qui est la base du fonctionnement des lasers, ne peut être compris que dans le cadre de la théorie quantique des champs qui considère d’un point de vue quantique à la fois l’électron en orbite autour de l’atome ainsi que le champ électromagnétique qui interagit avec l’atome.
Cristalvignette|Cristaux. vignette|Cristaux de sel obtenus par cristallisation lente dans une saumure à température ambiante. Un cristal est un solide dont les constituants (atomes, molécules ou ions) sont assemblés de manière régulière, par opposition au solide amorphe. Par « régulier » on veut généralement dire qu'un même motif est répété à l'identique un grand nombre de fois selon un réseau régulier, la plus petite partie du réseau permettant de recomposer l'empilement étant appelée une « maille ».
Excimer lampAn excimer lamp (or excilamp) is a source of ultraviolet light based on spontaneous emission of excimer (exciplex) molecules. Excimer lamps are quasimonochromatic light sources operating over a wide range of wavelengths in the ultraviolet (UV) and vacuum ultraviolet (VUV) spectral regions. Operation of an excimer lamp is based on the formation of excited dimers (excimers), which spontaneously transiting from the excited state to the ground state result in the emission of UV-photons.
ExcimèreExcimère vient du mot anglais excimer (pour excited dimer). Il s'agit d'une molécule constituée de deux monomères (atomes ou molécules) identiques qui ne peut exister qu'à l'état excité. Son état fondamental est dissociatif. L'excimère fait partie d'une catégorie plus grande, l'exciplexe, qui désigne une molécule qui n'est stable qu'à l'état excité et qui est constituée de deux monomères (atomes ou molécules) différents. Les plus connus sont les halogénures de gaz rares, tels que ou , qui sont à la base du fonctionnement des lasers à excimères.
XénonLe xénon est l'élément chimique de numéro atomique 54, de symbole Xe. C'est un gaz noble, inodore et incolore. Dans une lampe à décharge, il émet une lumière bleue. Le xénon est le plus rare et le plus cher des gaz nobles, à l'exception du radon dont tous les isotopes sont radioactifs. Étymologiquement, le nom de « xénon » dérive du mot grec , « étranger ». Ce nom vient du fait que le xénon a été découvert sous forme de « gaz inconnu, étranger » dans le krypton lors des identifications successives des gaz rares (argon, krypton, xénon) à la fin du .
KryptonLe krypton est l'élément chimique de numéro atomique 36, de symbole Kr. C'est un gaz noble, inodore et incolore, découvert par William Ramsay et Morris Travers le en réalisant une distillation de l'air liquide. Étymologiquement, le nom de « krypton » dérive du grec ancien κρυπτός (kryptos) signifiant « caché. » L'une de ses propriétés physiques, la longueur d'onde de la raie spectrale orange de l'isotope Kr, a servi à définir le mètre de 1960 jusqu'en 1983 comme valant cette longueur d'onde dans le vide.
Émission spontanéeL’émission spontanée désigne le phénomène par lequel un système quantique placé dans un état excité retombe nécessairement dans un état de plus basse énergie, par émission d’un photon. Contrairement à l’émission stimulée, ce phénomène se produit sans intervention extérieure. Lorsque l’excitation n’est pas due à la chaleur, on parle de luminescence. Dès 1887, le physicien allemand Heinrich Hertz parvint expérimentalement à mettre en évidence l’émission de lumière par des charges électriques.
Système cristallin cubiqueEn cristallographie, le système cristallin cubique (ou isométrique) est un système cristallin qui contient les cristaux dont la maille élémentaire est cubique, c'est-à-dire possédant quatre axes ternaires de symétrie. Il existe trois types de telles structures : cubique simple, cubique centrée et cubique à faces centrées. Classe cristalline Le tableau ci-dessous fournit les numéros de groupe d'espace des tables internationales de cristallographie du système cristallin cubique, les noms des classes cristallines, les notations Schoenflies, internationales, et des groupes ponctuels, des exemples, le type et les groupes d'espace.
Chlorure de césiumLe chlorure de césium est un composé chimique de formule brute CsCl. C'est un sel qui trouve de nombreuses applications comme source d'ions césium Cs+. Sa maille cristalline cubique est un exemple type en cristallographie. On prépare le chlorure de césium en faisant réagir de l'acide chlorhydrique HCl sur de l'hydroxyde de césium CsOH ou du carbonate de césium : HCl + CsOH → CsCl + , 2 HCl + → 2 CsCl + + . Le motif cristallin du chlorure de césium est cubique à base d'une paire d'ions Cs+ et Cl−.
Terre rareLes terres rares, de symbole REE (pour l'anglais rare-earth element), sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le scandium Sc, l'yttrium Y et les quinze lanthanides. Ces métaux sont, contrairement à ce que suggère leur appellation, assez répandus dans la croûte terrestre, à l'égal de certains métaux usuels. L'abondance du cérium est ainsi d'environ , alors que celle du thulium et du lutécium n'est que de . Sous forme élémentaire, les terres rares ont un aspect métallique et sont assez tendres, malléables et ductiles.
Laserthumb|250px|Lasers rouges (660 & ), verts (532 & ) et bleus (445 & ). thumb|250px|Rayon laser à travers un dispositif optique. thumb|250px|Démonstration de laser hélium-néon au laboratoire Kastler-Brossel à l'Université Pierre-et-Marie-Curie. Un laser (acronyme issu de l'anglais light amplification by stimulated emission of radiation qui signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiation ») est un système photonique.
Quartz (minéral)Le quartz est une espèce minérale du groupe des silicates, sous-groupe des tectosilicates, composé de dioxyde de silicium, ou silice, de formule chimique , avec des traces de différents éléments tels que Al, Li, B, Fe, Mg, Ca, Ti, Rb, Na, OH. Il se présente sous la forme ou bien de grands cristaux incolores, colorés ou fumés, ou bien de cristaux microscopiques d'aspect translucide.
Excitation (physique)En physique, on appelle excitation tout phénomène qui sort un système de son état de repos pour l'amener à un état d'énergie supérieure. Le système est alors dans un état excité. Cette notion est particulièrement utilisée en physique quantique, pour laquelle les atomes possèdent des états quantiques associés à des niveaux d'énergie : un système est dans un niveau excité lorsque son énergie est supérieure à celle de l'état fondamental. Un électron excité est un électron qui possède une énergie potentielle supérieure au strict nécessaire.
Electric lightAn electric light, lamp, or light bulb is an electrical component that produces light. It is the most common form of artificial lighting. Lamps usually have a base made of ceramic, metal, glass, or plastic, which secures the lamp in the socket of a light fixture, which is often called a "lamp" as well. The electrical connection to the socket may be made with a screw-thread base, two metal pins, two metal caps or a bayonet mount.
Microscopie par excitation à deux photonsvignette|350px|Microscopie par excitation à 2 photons de l'intestin d'une souris. Rouge: actine. Vert: noyaux des cellules. Bleu: mucus des cellules caliciformes. Obtenu à 780 nm avec un laser Ti-sapph. La microscopie par excitation à deux photons (M2P, TPEF ou 2PEF en anglais, aussi appelée « microscopie 2 photons ») est une technique d'imagerie optique combinant les principes de microscopie à fluorescence et de l'absorption à deux photons, faisant partie de la famille des microscopies multiphotons.
État de la matièreEn physique, un état de la matière est une des quatre formes ordinaires que peut prendre toute substance dans la nature : solide, liquide, gaz, plasma. Diverses propriétés de la matière diffèrent selon l'état : degré de cohésion, densité, structure cristalline, indice de réfraction... Ces propriétés se traduisent par des « comportements » différents, décrits par les lois de la physique : malléabilité, ductilité, viscosité, loi des gaz parfaits... vignette|Les différents états de la matière et leur changement d'état.
PhotoluminescenceLa photoluminescence (PL) est un processus par lequel une substance absorbe des photons puis ré-émet des photons. Dans le cas d'un semi-conducteur, le principe est d'exciter des électrons de la bande de valence avec un photon d'une énergie supérieure à l'énergie de gap du composé, de telle sorte qu'ils se retrouvent dans la bande de conduction. L'excitation fait donc passer les électrons vers un état d'énergie supérieure avant qu'ils ne reviennent vers un niveau énergétique plus bas avec émission d'un photon.
Lampe à incandescencevignette|upright=0.75|Lampe à incandescence classique Une lampe à incandescence, ou ampoule à incandescence par métonymie, est un luminaire électrique qui éclaire en portant à incandescence par effet Joule un filament de tungstène, le métal qui a le plus haut point de fusion (). Expérimentée au milieu du , la lampe à incandescence, perfectionnée au cours du , est devenue au cours de ce siècle la principale source d'éclairage. Au , sa mauvaise efficacité lumineuse fait préconiser officiellement d'autres procédés.
Dopage (semi-conducteur)Dans le domaine des semi-conducteurs, le dopage est l'action d'ajouter des impuretés en petites quantités à une substance pure afin de modifier ses propriétés de conductivité. Les propriétés des semi-conducteurs sont en grande partie régies par la quantité de porteurs de charge qu'ils contiennent. Ces porteurs sont les électrons ou les trous. Le dopage d'un matériau consiste à introduire, dans sa matrice, des atomes d'un autre matériau. Ces atomes vont se substituer à certains atomes initiaux et ainsi introduire davantage d'électrons ou de trous.
