Les propriétés optiques des milieux matériels sont une clé de compréhension des foisonnantes applications de l’optique. Dans cet article, un aperçu des aspects fondamentaux de l’interaction entre lumière et matière est décliné suivant plusieurs volets : propriétés des éléments comme les atomes, puis des arrangements basiques que sont les molécules et les solides. Sur cette base, les tenants et les aboutissants de la façon dont la lumière est absorbée, émise diffusée ou encore réfractée, sont abordés, ainsi que le rôle de l’ingénierie sub-longueur d’onde. Trois sections sur les émetteurs, les détecteurs, et les techniques de spectroscopie sont déclinées suivant ces diverses classes d’interaction.
Cet article traite des deux principales techniques LIDAR employées pour la télédétection des gaz atmosphériques : les méthodes Raman et DIAL (Differential Absorption Lidar). Les enjeux associés à la mesure des espèces chimiques dans l’atmosphère, ainsi que les fondamentaux de la méthode lidar, sont d’abord exposés. Les techniques Raman et DIAL sont ensuite détaillées. Les bases physiques de la spectroscopie Raman et de la spectroscopie d’absorption sont présentées, ainsi que la manière de les mettre à profit dans des systèmes lidars. Des exemples de lidars Raman et DIAL opérationnels sont commentés à titre illustratif. L’article propose pour terminer une discussion comparative des deux méthodes.
Utilisée en mode spectroscopie de force, la microscopie à force atomique - AFM - permet de mesurer des interactions entre cellules et particules fixées sur une pointe ou un levier. L’article présente d’abord le principe des mesures d’interactions et les types d’interactions accessibles par AFM, puis décrit les méthodes de fonctionnalisation des pointes et leviers avec des particules inertes. Enfin, un exemple d’application montre l’usage de leviers fonctionnalisés avec des particules de zinc pour sonder la surface de microalgues, révélant les conditions optimales d’absorption du métal par les cellules et confirmant leur potentiel pour la dépollution des milieux aquatiques.
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