Abstract FR:

La premiere partie de ce memoire est consacree a l'etude theorique et experimentale d'une cavite gravitationnelle pour atomes de cesium. L'element principal de cette cavite est le miroir a atomes, forme d'une onde evanescente se propageant a la surface d'un prisme de verre. La gravite, en repliant les trajectoires des atomes apres leur rebond, joue le role du second miroir. Une etude detaillee des proprietes du miroir et en particulier des phenomenes d'emission spontanee lors du rebond est menee, et les resultats experimentaux obtenus sont presentes et analyses. La deuxieme partie de cette these est consacree a l'etude d'un processus sisyphe elementaire susceptible d'intervenir lors du rebond d'un atome sur le miroir, processus qui entraine un refroidissement particulierement efficace. La distribution en energie des atomes apres le rebond, obtenue experimentalement, est presentee et confrontee aux resultats issus de simulations monte-carlo. Ce refroidissement a permis l'observation de longs temps de vie dans la cavite gravitationnelle. Dans la troisieme partie de ce memoire est propose un mecanisme de chargement d'un gaz bidimensionnel d'atomes, mecanisme qui repose sur un processus sisyphe semblable a celui etudie dans la partie precedente. Les atomes du gaz sont pieges au voisinage du prisme sur le niveau fondamental d'un potentiel de morse realise a l'aide de deux ondes evanescentes. Nous montrons que ce mecanisme permet un chargement efficace du piege, et discutons brievement des proprietes de statistique quantique attendues dans ce gaz bidimensionnel a tres basse temperature