Préface. La passion de comprendre, d'imaginer et de transmettre

Les années de jeunesse. Les études franco-allemandes ; l'École normale supérieure ; le professeur de lycée

Une notion nouvelle : le moment cinétique de la lumière. La rotation d'une lame cristalline polarisante ; l'expérience de thèse : l'excitation double par échelons des atomes de mercure

La carrière universitaire. L'après-guerre ; ses livres d'enseignement

Le principe du pompage optique (1950). Les moments magnétiques atomiques ; la quantification spatiale des moments cinétiques ; les sous-niveaux Zeeman ; l'orientation des atomes par la lumière polarisée ; l'agitation thermique et la relaxation ; la pompe optique de Kastler

La première expérience de pompage optique. Le choix d'un jet atomique ; l'observation de la résonance magnétique

Le développement du laboratoire de spectroscopie hertzienne

Les applications du pompage optique. L'étude de la résonance magnétique entre sous-niveaux Zeeman ; l'orientation nucléaire ; les collisions et la relaxation ; les transferts d'orientation dans les collisions d'échange ; le transfert de cohérence entre atomes ; les transitions à multiples quanta ; les déplacements des niveaux d'énergie atomiques

Applications techniques du pompage optique. La construction de magnétomètres ; la construction de standards de fréquence ou horloges atomiques ; l'hélium pompé optiquement pour l'imagerie médicale ; les développements scientifiques ultérieurs

La reconnaissance internationale

L'engagement dans la vie sociale et politique. Contre la violence politique ; dans les mouvements pacifistes contre les armes nucléaires ; pour la défense des droits de l'homme ; au sein de l'Association d'aide aux scientifiques réfugiés ; pour la solidarité avec le tiers-monde

L'engagement européen

Annexe. Biographie ; articles publiés dans la presse et dans des ouvrages ; articles sur l'histoire des sciences ; interviews et films de vulgarisation