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Cet ouvrage s'appuie sur un travail d'enseignement et de recherche qui s'est poursuivi pendant plusieurs années au Collège de France et à l'Ecole normale supérieure. Il s'adresse aux étudiants, enseignants, chercheurs et ingénieurs intéressés par les nombreux phénomènes physiques auxquels donne naissance l'interaction entre matière et rayonnement à basse énergie. Partant d'un niveau en mécanique quantique et en électromagnétisme correspondant à celui de la maîtrise, ce volume présente une revue des processus élémentaires d'interaction entre photons et atomes (émission, absorption, diffusion... ), ainsi qu'une analyse de processus plus complexes comme les processus multiphotoniques, la relaxation radiative, l'oscillation de Rabi, etc. Pour aborder ces problèmes, des méthodes théoriques variées sont introduites (méthodes perturbatives, resommations partielles de la série des perturbations, équation pilote, équations de Bloch optiques, méthode de l'atome habillé) et illustrées sur des systèmes simples. Les éléments essentiels d'électrodynamique quantique utilisés dans le présent volume sont réunis dans un appendice. Un exposé plus complet et plus approfondi est présenté dans un autre volume, Photons et atomes - Introduction à l'électrodynamique quantique.