Les techniques photothermiques consistent à illuminer un matériau et à mesurer la variation de température qui en résulte. Elles peuvent fonctionner dans deux domaines :

• Le domaine temporel où l’évolution de la température est enregistrée en fonction du temps après une perturbation lumineuse.
• Le domaine fréquentiel où la fréquence de modulation de la perturbation lumineuse est modifiée. Pour chaque valeur de fréquence explorée, l’élévation de température est mesurée.

Pour des raisons pratiques de contrôle des conditions expérimentales, un laser est souvent préféré comme source de lumière en raison de sa stabilité en intensité, sa longueur d’onde constante et la cohérence de son rayonnement. 

Les applications sont multiples. A titre d’exemple, si la longueur d’onde du faisceau laser est ajustable, la hausse de température enregistrée dépend de la composition de l’échantillon analysé, une analyse élémentaire devient alors possible, on parle alors de spectroscopie photothermique. Le laboratoire UDSMM utilise certaines de ces techniques essentiellement dans un but de caractérisation thermique, c’est-à-dire pour déterminer les propriétés de conduction et de stockage de la chaleur dans la matière. Les variations de température sont faibles, du millième au centième de Kelvin ce qui confère à ces techniques un caractère non destructeur et une bonne résolution en température, ce qui est particulièrement avantageux, notamment dans l’étude des transitions de phase.  Mesurer de si faibles variations nécessite une instrumentation spécifique dont les particularités définiront chaque technique photothermique.  Dans les lignes qui vont suivre quelques techniques utilisées de manière routinières au laboratoire vont être exposées :