Comptes Rendus Physique

Dossier Sommaire

Yves Bréchet

Luc Salvo

Arnaud Saint-Jalmes

Foreword: Some thoughts on the art and science of using holes…

Jaona Randrianalisoa

Dominique Baillis

Thermal conductive and radiative properties of solid foams: Traditional and recent advanced modelling approaches

Anne-Laure Fameau

Anniina Salonen

Effect of particles and aggregated structures on the foam stability and aging

Cécile Monteux

Adsorption of soluble polymers at liquid interfaces and in foams

Editorial board: Académie des sciences, 23, quai de Conti, 75006 Paris, France
Tel.: (+33) (0)1 44 41 43 72
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once it has been definitively accepted, which makes it possible to establish priority.
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Optics: Frédérique de Fornel
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Editorial Board

Frédéric Mompiou

Daniel Caillard

Dislocations and mechanical properties of icosahedral quasicrystals

Alexandre Gauguet

Tome 15 (2014) – No 10 
Georges Sagnac’s setup for detecting the optical whirling effect.
Dispositif mis en ouvre par Georges Sagnac pour mettre en évidence l’effet tourbillonnaire optique.
From / D’après Georges Sagnac, La preuve de la réalité de l’éther lumineux par l’expérience de 
l’interférographe tournant, C. R. Acad. Sci. Paris 157 (1913) 1410–1413 (p. 1412).
DOSSIER
The Sagnac effect: 100 years later / L’effet Sagnac : 100 ans après
Coordinator / Coordinateur : Alexandre Gauguet
• Foreword / Avant-propos
Alexandre Gauguet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
• Georges Sagnac: A life for optics
Olivier Darrigol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789
• Towards a solid-state ring laser gyroscope
Noad El Badaoui, Bertrand Morbieu, Philippe Martin, Pierre Rouchon, Jean-Paul Pocholle, François Gutty, 
Gilles Feugnet, Sylvain Schwartz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 841
• The fiber-optic gyroscope, a century after Sagnac’s experiment: The ultimate rotation-sensing technology?
Hervé C. Lefèvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 851
• The centennial of the Sagnac experiment in the optical regime: From a tabletop experiment to the variation of 
the Earth’s rotation
Karl Ulrich Schreiber, André Gebauer, Heiner Igel, Joachim Wassermann, Robert B. Hurst, Jon-Paul R. Wells 859
• A ring lasers array for fundamental physics
Angela Di Virgilio, Maria Allegrini, Alessandro Beghi, Jacopo Belfi, Nicolò Beverini, Filippo Bosi, Bachir 
Bouhadef, Massimo Calamai, Giorgio Carelli, Davide Cuccato, Enrico Maccioni, Antonello Ortolan, 
Giuseppe Passeggio, Alberto Porzio, Matteo Luca Ruggiero, Rosa Santagata, Angelo Tartaglia . . . . . . . . . . . . . . . 866
• The Sagnac effect: 20 years of development in matter-wave interferometry
Brynle Barrett, Rémy Geiger, Indranil Dutta, Matthieu Meunier, Benjamin Canuel, Alexandre Gauguet, 
Philippe Bouyer, Arnaud Landragin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875
Continued on the next page
Contents (continued)
• Large-area Sagnac atom interferometer with robust phase read out
Gunnar Tackmann, Peter Berg, Sven Abend, Christian Schubert, Wolfgang Ertmer, Ernst Maria Rasel . . . . . . . 884
• Sagnac-based rotation sensing with superfluid helium quantum interference devices
Yuki Sato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 898
• Author index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909
• Index des mots clés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911• Keyword index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914
Erratum
Among the photographs displayed in Fig. 33 of the article by Olivier Darrigol, “Georges Sagnac: A life for optics” 
(this issue, pp. 789–840), contrary to what the caption indicates, only the first one is with absolute certainty a 
shot of Sagnac (taken at ENS Ulm, Paris). The third one (bottom left) is in reality a photograph of Pierre Curie, 
whereas the two others cannot be ascertained as depicting Sagnac.
Parmi les photos reproduites dans la Fig. 33 de l’article d’Olivier Darrigol, « Georges Sagnac : Une vie pour l’optique », 
contrairement au libellé de la légende, seule la première est de façon certaine une photo de Sagnac (prise à l’ENS Ulm, 
à Paris). La troisième représente en réalité Pierre Curie, tandis que l’identité des personnes photographiées sur les 
deux autres reste incertaine.


Foreword

Olivier Darrigol

C. R. Physique 15 (2014) 787–788Contents lists available at ScienceDirect
Comptes Rendus Physique
www.sciencedirect.com
The Sagnac effect: 100 years later / L’effet Sagnac : 100 ans après
Foreword
This dossier on the Sagnac effect follows the colloquium held at the “Fondation Simone-et-Cino-del-Duca” (Paris) on 
10 October 2013 to celebrate the centenary of the Sagnac effect, published by Georges Sagnac in 1913 in the Comptes rendus 
de l’Académie des sciences, vol. 157, pp. 708–710.
The Sagnac effect plays an important role in physics, stimulating much discussion between physicists from various fields 
in optics, quantum physics, and relativity. It is also a wonderful example of the interplay between fundamental physics 
(general relativity, matter waves in non-inertial frame) and applied physics (navigation, geophysics).
Olivier Darrigol presents a scientific biography of Georges Sagnac, from his student years at the École normale supérieure 
to his last lectures at the Sorbonne. This paper (Georges Sagnac: A life for optics) presents the Sagnac effect and the research 
of Georges Sagnac showing the importance of optics in his career. Originally planned to test the theory of special relativity, 
the Sagnac effect was applied very quickly on measurements of rotations, in particular the measurement of the Earth’s 
rotation rate by A.A. Michelson, F. Pearson, and H.G. Gale in 1925. However, it was not until the discovery of the laser 
that Sagnac interferometers were used as optical gyroscopes. In particular, the ring-laser gyros have provided an enormous 
increase in sensitivity. Nowadays, the ring-laser gyros are a backbone of modern navigation systems. Noad El Badaoui et al. 
(Towards a solid-state ring laser gyroscope) show innovative developments in ring-laser gyros for navigation systems. Hervé 
Lefèvre (The fiber-optic gyroscope, a century after Sagnac’s experiment: the ultimate rotation-sensing technology?) presents recent 
developments in fibre optical gyroscopes and their potential applications in navigation. In addition, technological advances 
in laser physics have matured to a point where they make ring-lasers many orders of magnitude more sensitive than early 
instrumentation. In particular, Ulrich Schreiber et al. (The centennial of the Sagnac experiment in the optical regime: From a 
tabletop experiment to the variation of the Earth’s rotation) show an impressive sensor stability over several months with new 
applications of ring-laser gyroscopes in the fields of geophysics, geodesy, and seismology. Angela Di Virgilio et al. (A ring 
lasers array for fundamental physics) report on a Sagnac interferometer project that plans to detect general relativity effects 
such as the Lense–Thirring frame dragging in a ground-based experiment. The Sagnac effect is a wave phenomenon, and 
does not depend on the nature of the wave: it can be a light wave or a matter wave. In particular, atom gyroscopes 
based on Sagnac atom interferometers have shown very good sensitivity and accuracy. Brynle Barrett et al. (The Sagnac 
effect: 20 years of development in matter-wave interferometry) review some of the key developments that have taken place over 
the last 20 years regarding matter-wave Sagnac interferometers. G. Tackmann et al. (Large-area Sagnac atom interferometer 
with robust phase read out) focus on a possible transportable cold atoms gyroscope. Finally, Yuki Sato (Sagnac-based rotation 
sensing with superfluid helium quantum interference devices) opens perspectives with a new type Sagnac interferometer using 
a macroscopic quantum system based on a superfluid helium interferometer.
Avant-propos
Ce dossier sur l’effet Sagnac fait suite au colloque qui s’est tenu à la Fondation Simone-et-Cino-del-Duca, à Paris, le 
10 octobre 2013 pour célébrer le centenaire de l’effet Sagnac, publié par Georges Sagnac en 1913 dans les Comptes rendus 
de l’Académie des sciences, vol. 157, pp. 708–710.
L’effet Sagnac a joué un rôle important en physique, stimulant de nombreuses de discussions entre physiciens de diffé-
rents domaines, que ce soit l’optique, la physique quantique et la relativité. Il est aussi un très bon exemple d’interaction 
entre la physique fondamentale (la relativité générale, les ondes de matière dans des référentiels non inertiels) et la phy-
sique appliquée (navigation, géophysique).
Olivier Darrigol présente une biographie scientifique de Georges Sagnac, depuis ses années d’études à l’École normale 
supérieure jusqu’à ses dernières conférences à la Sorbonne. Cet article (Georges Sagnac : une vie pour l’optique) présente l’effet 
Sagnac et les recherches de Georges Sagnac, en insistant sur l’importance de l’optique dans sa carrière. Initialement prévu 
pour tester la théorie de la relativité restreinte, l’effet Sagnac a été appliqué très rapidement à des mesures de rotations, en 
particulier à la mesure de la vitesse de rotation de la Terre en 1925 par A.A. Michelson, F. Pearson et H.G. Gale. Cependant, http://dx.doi.org/10.1016/j.crhy.2014.11.002
1631-0705/© 2014 Published by Elsevier Masson SAS on behalf of Académie des sciences.
788 The Sagnac effect: 100 years later / L’effet Sagnac : 100 ans aprèsil a fallu attendre la découverte du laser pour que les interféromètres de Sagnac soient utilisés comme des gyromètres 
optiques. En particulier, les gyromètres laser ont permis une amélioration considérable de la sensibilité. De nos jours, les 
gyromètres laser sont un pilier des systèmes de navigation modernes. Noad El Badaoui et al. (Vers un gyrolaser à état solide) 
décrivent les innovations dans le domaine des gyromètres laser. Hervé Lefèvre (Le gyromètre à fibre optique, cent ans après 
l’expérience de Sagnac : la technologie ultime de mesure inertielle de rotation ?) évoque les développements récents de gyromètres 
à fibre optique et leurs applications potentielles pour la navigation inertielle. En outre, les progrès technologiques en phy-
sique des lasers ont permis la réalisation de gyromètres laser géants, avec une sensibilité améliorée de plusieurs ordres de 
grandeur par rapport aux instruments initiaux. En particulier, Ulrich Schreiber et al. (Le centenaire de l’expérience de Sagnac 
en régime optique : d’une expérience de laboratoire à la variation de la rotation de la Terre) décrivent un capteur d’une stabilité 
impressionnante pendant plusieurs mois, permettant de nouvelles applications dans les domaines de la géophysique, de la 
géodésie et de la sismologie. Angela Di Virgilio et al. (Un réseau de lasers en anneaux pour la physique fondamentale) rapportent 
un projet d’interféromètre de Sagnac dont le but est de détecter des effets prévus par la relativité générale, comme l’effet 
Lense–Thirring, dans une expérience de laboratoire sur Terre. L’effet Sagnac est un phénomène ondulatoire, qui ne dépend 
pas de la nature de l’onde : il peut s’agir d’une onde lumineuse ou d’une onde de matière. En particulier, les gyromètres 
atomiques fondés sur l’utilisation d’interféromètres de Sagnac atomiques ont montré une excellente sensibilité et une très 
grande exactitude. Brynle Barrett et al. (L’effet Sagnac : 20 ans de développements des interféromètres à ondes de matière) passent 
en revue les principaux développements qui sont intervenus au cours des vingt dernières années dans le domaine des in-
terféromètres de Sagnac à ondes de matière. G. Tackmann et al. (Interféromètre Sagnac atomique avec une acquisition de signal 
robuste) mettent l’accent sur le développement de gyromètres à atomes froids transportables. Enfin, Yuki Sato (Capteurs de 
rotation fondés sur l’effet Sagnac avec interférences quantiques dans l’hélium superfluide) ouvre des perspectives avec un nouvel 
interféromètre de Sagnac utilisant un système quantique macroscopique fondé sur un interféromètre à hélium superfluide.
Alexandre Gauguet
Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR)
Université Paul-Sabatier, Toulouse, France
E-mail address: Alexandre.Gauguet@irsamc.ups-tlse.fr


Georges Sagnac: A life for optics

Kazu Suenaga

Elemental analysis down to the single atom with electron beams

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