Propriétés inconnues de la lumière

Thomas Ebbesen, chercheur Franco-Norvégien, a obtenu le prestigieux prix Kavli décerné dans le cadre des nanosciences.
Sa découverte sur une nouvelle propriété de la lumière en est à l'origine.
Utilisant une microscopique plaque de métal, percée d'un réseau de trous d'un diamètre de 300 nanomètres, espacés régulièrement, le tout assemblé sur une plaque de verre, il cherche à connaître le comportement de la lumière face à l'obstacle. Or, la longueur d'onde de la lumière visible est de l'ordre de 400 à 700 nanomètres (du violet au rouge), et pourtant, à sa grande stupéfaction, la lumière traverse l'assemblage ! Et qui plus est, avec plus encore d'intensité, de l'ordre de 3 fois plus que le réseau de perforations ne le laissait entrevoir.

Le réseau de trous se comporte en réalité comme une antenne. En effet, sur la surface conductrice – la plaque de métal –, les électrons libres se rassemblent aléatoirement en groupes appelés plasmons. Ces plasmons se calent sur le rythme du réseau, c’est-à-dire l’espacement entre les trous. On dit qu’ils entrent en résonance avec lui. Tout ce passe alors comme si ces plasmons formaient une loupe au-dessus de chaque trou : ils concentrent les photons qui tombent sur les trous et les réémettent. « Si, au départ, la probabilité qu’un photon passe entre les trous est très faible, les “loupes” augmentent fortement cette probabilité, résume le physicien. La concentration est telle qu’on se retrouve avec plus de lumière transmise que ne l’autorise la seule surface occupée par les trous. » De l’amélioration de la qualité des lasers à l’augmentation du rendement des fibres optiques, les applications industrielles de cette découverte sont évidemment très nombreuses… (Louise Mussat, Le Journal du CNRS, du 14-01-2015)

Et ce qu'il y a d'encore plus merveilleux dans la découverte du physico-chimiste Franco-Norvégien, est qu'il poursuit son travail dans l'expectative d'aborder l'un des problèmes majeurs de l'astrophysique : la matière noire !
 

  « Avec mes équipes, nous sommes parvenus à changer les propriétés de la matière (la conductivité, la vitesse d’une réaction chimique…) en plaçant des molécules sur un réseau de nano-trous ou en utilisant des miroirs, explique-t-il. Nous n’avons même pas besoin de lumière : les fluctuations quantiques du vide, celles-là mêmes qui sont peut-être en partie à l’origine de l’énergie noire, se chargent de faire entrer la matière en résonance avec le réseau, un phénomène qui a pour effet de modifier les molécules. » (Thomas Ebbesen)