{"id":3156,"date":"2018-12-18T19:22:34","date_gmt":"2018-12-18T18:22:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/science-pour-tous\/quel-rapport-entre-cette-ombre-et-les-nanosciences\/"},"modified":"2021-02-17T09:57:50","modified_gmt":"2021-02-17T08:57:50","slug":"quel-rapport-entre-cette-ombre-et-les-nanosciences","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/en\/events\/science-pour-tous\/quel-rapport-entre-cette-ombre-et-les-nanosciences\/","title":{"rendered":"Quel rapport entre cette ombre et les nanosciences ?"},"content":{"rendered":"
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Au laboratoire, nous concevons et \u00e9tudions des sources d\u2019\u00e9lectrons dont les propri\u00e9t\u00e9s sont \u00e9tonnantes. Nous esp\u00e9rons vous montrer dans cet article ce qui les diff\u00e9rencie des autres types de sources...<\/h5>\n

ParEvelyne Salan\u00e7on<\/em><\/p>\n

Comme pour cette photo, nous pla\u00e7ons un objet sur le trajet des \u00e9lectrons et nous regardons l\u2019ombre sur un \u00e9cran situ\u00e9 plus loin. Mais, en ce qui nous concerne, il s\u2019agira de \u00ab lumi\u00e8re \u00bb \u00e9lectronique (parce que les \u00e9lectrons se comportent comme la lumi\u00e8re(1)<\/a>)...<\/p>\n

Exp\u00e9rience \u00e0 faire chez vous...<\/h2>\n

Pour suivre les exp\u00e9riences que nous d\u00e9crivons ici, vous pouvez vous munir d\u2019une lampe de bureau... Regardez l\u2019ombre de votre main sur un mur. Plus vous rapprochez votre main de l\u2019\u00e9cran, plus l\u2019ombre est petite, plus vous la rapprochez de la source, plus l\u2019ombre est grande. On peut donc grossir l\u2019ombre des objets en utilisant cette m\u00e9thode.
\nMais, l\u2019ombre devient floue lorsqu\u2019elle grossit... Comment peut-on faire pour garder le grandissement tout en ayant une image nette ?
\nPrenez maintenant un carton noir (ou un tissu opaque) avec un trou dedans, placez-le devant la source de lumi\u00e8re et refaites l\u2019exp\u00e9rience. Vous verrez que l\u2019ombre obtenue est plus nette mais l\u2019intensit\u00e9 lumineuse diminue.
\nImaginez que vous ayez une source de lumi\u00e8re ponctuelle et intense, l\u2019ombre sera alors bien nette. Mais, pour des objets de grande dimension, vous obtiendrez toujours ce qu\u2019on appelle l\u2019ombre \u00ab g\u00e9om\u00e9trique \u00bb<\/strong>\u00a0de votre objet : C'est-\u00e0-dire la projection de votre objet sur l\u2019\u00e9cran.<\/p>\n

Si maintenant vous prenez un tr\u00e8s petit objet (un cheveu, par exemple) \u00e9clair\u00e9 par une source de lumi\u00e8re intense, de m\u00eame couleur, et semblant provenir d\u2019un point (une telle source peut \u00eatre obtenue en pla\u00e7ant une lentille convergente devant un LASER), vous obtiendrez une ombre quelque peu diff\u00e9rente de son ombre g\u00e9om\u00e9trique. Celle-ci est modul\u00e9e par des traits clairs et sombres, on l\u2019appelle l\u2019ombre \u00ab physique \u00bb<\/strong>\u00a0de l\u2019objet.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

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\"Quel<\/a>
Ombre chinoise d\u2019un lapin<\/figcaption><\/figure>\n

Alors que ce n\u2019est qu\u2019une ombre, notre cerveau associe instinctivement l\u2019ombre g\u00e9om\u00e9trique \u00e0 la forme d\u2019un objet (ici, l\u2019homme joue avec sa perception...)<\/i><\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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\"Quel<\/a>
Ombre \u00ab physique \u00bb d\u2019un cheveu<\/figcaption><\/figure>\n

Notre cerveau est incapable de reconstituer l\u2019image de l\u2019objet pourtant celle-ci contient l\u2019information tridimensionnelle de l\u2019objet (hologramme)...<\/i><\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

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A partir de l\u2019hologramme, on peut reconstruire l\u2019image de l\u2019objet num\u00e9riquement (avec un programme informatique). Dans ce cas, nous pouvons observer l\u2019image agrandie de l\u2019objet et en 3 dimensions.<\/p>\n

Les sources d\u2019\u00e9lectrons que nous fabriquons au laboratoire ont des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9quivalentes \u00e0 celles des LASER en optique. Elles sont tr\u00e8s brillantes : l\u2019intensit\u00e9 \u00e9mise est tr\u00e8s importante et provient d\u2019un point de taille sub-nanom\u00e9trique.<\/p>\n

Ces sources sont de diff\u00e9rentes sortes : source \u00e0 \u00e9mission de champ (pointe ultrafine de tungst\u00e8ne) ou source \u00e0 partir de min\u00e9raux isolants(2).<\/p>\n

Dans les 2 cas, le principe de l\u2019imagerie mise en \u0153uvre est le m\u00eame que celui d\u00e9crit plus haut. Mais la taille des objets observables est plus petite avec les \u00e9lectrons(3)<\/a>.PrP<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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\"Quel<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>

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\"Quel
Hologramme \u00e9lectronique d\u2019une pointe<\/figcaption><\/figure>\n

Avec\u00a0un microscope \u00e9lectronique holographique en projection<\/strong>, nous pouvons observer des objets dont la dimension est de l\u2019ordre du nanom\u00e8tre.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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\"Quel
Reconstruction de l\u2019image de la pointe<\/figcaption><\/figure>\n

Si on place deux objets entre la source et l\u2019\u00e9cran (distants de quelques \u03bcm), la reconstruction donnera un objet net \u00e0 une distance puis l\u2019autre objet \u00e0 une autre distance (mise au point).<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

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(1)\u00a0http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Dualit\u00e9_onde-corpuscule<\/a><\/em>
\n(2)\u00a0<\/em>
\n(3)\u00a0http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Microscope_\u00e9lectronique<\/a><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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