Cristaux photoniques : études documentaires
Consigne
individuel(45 min)
Extraire et exploiter
les éléments significatifs pour interpréter le principe des cristaux photoniques.Documents à exploiter :
[coloration-structurelle.pdf] ; [cristaux-photoniques.pdf] ; [nanoeponges-photoniques.pdf] ; [cameleon-begonias.pdf]
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https://www.techno-science.net/definition/3267.html
Les cristaux photoniques sont des structures périodiques de matériaux diélectriques ou métalliques conçues pour modifier la propagation des ondes électromagnétiques de la même manière qu'un potentiel périodique dans un cristal semi-conducteur affecte le déplacement des électrons en créant des bandes d'énergie autorisées et interdites.
[…] La forme la plus simple de cristal photonique est une structure périodique à une dimension composée d'un empilement multicouche également appelé " miroir de Bragg ".
C'est Lord Rayleigh en 1887 qui a le premier montré que l'on pouvait ainsi produire un gap ou bande interdite. La possibilité de produire des structures à deux ou trois dimensions qui posséderaient des bandes interdites a été initiée par Eli Yablonovitch et Sajeev John en 1987.
[…] L'opale est une roche constituée de micro-billes de silice réparties selon un arrangement plus ou moins régulier. De fait, c'est un cristal photonique naturel, même si celui-ci n'a pas de bande interdite complète (i.e. la bande interdite ne s'étend pas selon toutes les directions cristallographiques principales du matériau). Le phénomène physique sous-jacent étant la diffraction de la lumière par la microstructure, la périodicité du cristal doit être de l'ordre de la moitié de la longueur d'onde de la lumière incidente pour générer des interférences, soit entre 200 et 400 nm pour fonctionner dans le visible.
https://www.laboratoire-francais-gemmologie.fr/la-gemmotheque/opale-2/
