Cet UE de Travaux Pratiques propose d’étudier les tubes à décharge couramment appelé "néon", ainsi les étudiants en Physique (Licence 3 de Physique et Master 1 Physique & Applications) découvrent les concepts fondamentaux de la Physique des Plasmas. Le TP a été mis en place en collaboration avec l’INSP (Institut des NanoSciences de Paris), la Plateforme expérimentale de la faculté de Physique et le Labex PLAS@PAR.

Objectifs scientifiques :

• Étudier la loi de Paschen (L3)
• Comprendre (simplement) l'origine de l'émission lumineuse lors d'une décharge luminescente (collision électrons / atomes - ion et recombinaison) (L3)
• Comprendre l'utilisation d'une sonde de Langmuir pour déterminer le potentiel plasma et la température électronique d'un plasma (L3/M1)
• Savoir réaliser une étude spectroscopique d'un plasma (M1)

Objectifs pédagogiques :

• Savoir produire un vide primaire et le mesurer (L3)
• Savoir utiliser des alimentations haute tension et mesurer des hautes tensions (L3)
• Savoir utiliser un spectromètre à fibre (M1)

Les intervenants de PLAS@PAR :

• Julien Aublin (Sorbonne Université - LPNHE)
• Sylvain Beaumont (Sorbonne Université - LPNHE)
• Carine Briand (Observatoire de Paris - LESIA)
• Louis d’Eramo (Sorbonne Université - LPNHE)
• Gaëtan Gautier (Sorbonne Université - LPP)
• Mathieu Guigue (Sorbonne Université - LPNHE)
• Christophe Prigent (Sorbonne Université - INSP)

L'effet Hanle est la modification de la polarisation de rayonnement diffusé en présence d’un champ magnétique. La plupart des machines plasmas à haute température pour la fusion, tels que les Tokamaks, fonctionnent avec un fort champ magnétique. Par conséquent, un diagnostic magnétique typique développé pour ces plasmas (effet Zeeman, La rotation de Faraday, etc.) mesure un champ magnétique élevé (< 1kg).
A contrario, l'effet Hanle permet de mesurer un champ magnétique faible (< 10 G) et est utilisé pour mesurer le champ magnétique sur la couronne solaire : c’est l’objet de ce TP.

Objectifs :
Les élèves doivent mesurer quantitativement le degré de polarisation de la lumière diffusée en fonction de la force du champ magnétique.
Différentes configurations (avec polarisation linéaire ou circulaire) peuvent être effectuées pour mesurer la durée de vie des états excités.
L'expérience peut être améliorée avec une radiofréquence pour réaliser des expériences de double résonance (les expériences de Brossel ; les expériences historiques de la résonance magnétique nucléaire et du pompage optique au début du développement du laser).