On le sait tous, quand on allume un laser on ne voit qu'un petit point lumineux apparaitre. Pourtant si on allume une lampe ce n'est pas le cas… mais pourquoi ?

Voici le schéma d'un laser.

Un cristal (ici le rubis) est placé au centre d'un tube fermé par deux miroirs (un totalement réfléchissant et l'autre partiellement placé à la sortie du faisceau).
Mais pourquoi des miroirs ?

Le principe fondamental du fonctionnement du laser est l'émission spontanée et stimulée de photons (particules de lumière).
Késako ?

Une lampe flash (aussi appelée pompe électronique) qui est placée autour du cylindre va émettre des photons par salves. Ces photons vont être absorbés par des électrons du rubis qui vont passer à un état excité (A). D'autres photons qui se dirigent déjà horizontalement (venant de l'émission spontanée) et oscillent entre les miroirs vont en percutant le rubis désexciter l'électron qui va émettre un photon horizontalement (C).

L'électron excité retourne naturellement à son état fondamental (le plus bas en énergie) (B).

Dans la plupart des lasers, les électrons sont excités jusqu'au troisième niveau d'énergie.

Mais quelle différence avec une lampe ?
Une lampe va émettre des photons dans toutes les directions de l'espace tandis que le laser n'émet que dans une unique direction formant l'unique petit point de lumière bien connu.