Sujet : Spectroscopie à ultra-haute résolution de molécules chirales : vers une observation de la non-conservation de la parité dans les molécules

Encadrant : Benoit Darquié

Descriptif :

Trois des quatre interactions fondamentales de la nature (interaction forte, électromagnétique, gravitationnelle) sont symétriques par l’opération de parité qui transforme (x,y,z) en ( ‐ x, ‐ y, ‐ z). L’interaction faible en revanche brise cette symétrie. La non ‐ conservation de la parité par l’interaction faible est un ingrédient essentiel du modèle standard de la physique des particules, et son étude théorique et expérimentale a, jusqu’à présent, essentiellement été limitée à la physique des hautes énergies et à l’étude de quelques atomes lourds. Cet effet n’a jusqu’à ce jour pas été observé dans des molécules. Toutefois, selon une proposition théorique datant de 1974 la non ‐ conservation de la parité par l’interaction faible devrait se traduire par des différences dans les spectres d’énergie de deux énantiomères d’une molécule chirale (images l’un de l’autre par réflexion dans un miroir). Cet effet est cependant très fin et sa mesure, un réel défi expérimental, n’a jamais été réalisée. Les enjeux d’une telle observation sont la confrontation des mesures avec la théorie électro ‐ faible et le modèle standard ainsi que la réflexion sur l’origine de l’homochiralité biologique (fort déséquilibre en quantité observé entre énantiomère droit et gauche pour les molécules biologiques). Nous développons une expérience de spectroscopie laser à ultra ‐ haute résolution autour de 10 μm. Nous prévoyons d’utiliser la technique appelée interférométrie de Ramsey sur une Transition à 2 photons de molécules en jet supersonique. L’étudiant prendra part au travail expérimental en cours sur ce sujet au Laboratoire de Physique des Lasers.

Dates : 6,7 et 14 septembre, 1 séance, monôme ou binôme

Lieu : LPL université Paris13