La polarisation Section 7.9 1. Points essentiels Plan doscillation La polarisation linéaire La loi...
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La La polarisationpolarisation
SSection 7.9ection 7.9
1
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Points essentiels Plan d’oscillation
La polarisation linéaire
La loi de Malus
Diverse façon de produire une lumière polarisée La polarisation par réflexion
La polarisation par double réfraction
La polarisation par absorption sélective
La polarisation par diffusion
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Cette figure montre une onde électromagnétique dont le champ électrique oscille parallèlement à l’axe de y. On nomme plan d’oscillation le plan
dans lequel évoluent le vecteur champ électrique. 3
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Onde non polarisée vs
onde polarisée
Dans une onde non polarisée, la direction du champ
électrique fluctue (figure a). Le champ électrique d’une onde
non polarisée peut être décomposée en deux
composantes perpendiculaires. En b, le champ électrique de
l’onde est polarisé linéairement (ici, verticalement).
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Polarisation selon y Polarisation selon z5
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L’intensité de la lumière transmise par deux polariseurs dépend de l’orientation relative de leurs axes de transmission. La lumière transmise a une intensité maximale lorsque les axes de transmissions sont alignés. L’intensité de la lumière transmise diminue lorsque les axes de transmission forment un angle de 45°. L’intensité de la lumière transmise est minimale lorsque les axes de transmission sont perpendiculaires entre eux.
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Les lunettes de soleil polarisées
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Les lunettes de soleil polarisées comportent des lentilles dont l’axe de transmission est vertical quand on les porte. La figure ci-contre nous permet de constater que ces verres bloquent la plus grande partie de la lumière lorsqu’ils sont croisés.
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2 0 cos II
Lumière non polarisée Polariseur
Lumière polarisée
Axe de transmission
analyseur
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Polarisation par réflexion
En 1808, un jour qu’il observait par hasard à travers
un cristal de calcite les rayons solaires réfléchis sur
une vitre du Palais du Luxembourg, E. Malus vit une image au lieu de deux images habituelles. Il s’aperçut que la lumière pouvait être polarisée
par réflexion.
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Polarisation par réflexionEn 1815, Sir David Brewster
s’aperçut que, si l’angle d’incidence est égal à l’angle
de polarisation, le rayon réfléchi et le rayon réfracté
sont perpendiculaire. Pour cet angle, la lumière réfléchie est
alors totalement polarisée, perpendiculairement au plan d’incidence. La composante
parallèle ne la lumière incidente ne disparaît pas,
mais elle est réfractée dans le verre.
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Faisceautransmis
Faisceauincident
Faisceauincident
Faisceauréfléchi
Faisceauréfléchi
Faisceautransmis
Faisceau de lumière non-polarisé incident sur une surface de réfraction:
Composante parallèle à la surface est davantage réfléchie
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La loi de Brewster Si l’angle d’incidence
est égal à l’angle de polarisation P, le rayon réfléchi et le rayon réfracté sont tous les deux polarisés.
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tanP =n2
n1
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Application: lunette de soleil polarisée
Sans verre polarisant Avec verre polarisant
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Polarisation et biréfringence
En 1669, en examinant un petit objet à travers un cristal de spath d’Islande (calcite), E. Bartholinius découvrit deux images réfractées.
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Les rayons ordinaires et extraordinaire sortant d’un cristal biréfringent sont polarisés
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Matériaux qui ont la propriété de: transmettre les ondes dont le champ
électrique est orienté selon un certain axe
absorber les autres
ex: polaroid
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La composante du champ E parallèle aux chaînes de conduction est absorbée alors que la composante perpendiculaire est transmise
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Polarisation par diffusion
Modèle de la diffusion: Onde non-polarisée
absorbée par la molécule
Les électrons se mettent à osciller dans le plan perpendiculaire à la propagation sous l’effet du champ E alternatif
Les charges oscillantes rediffusent dans toutes les directions d’oscillation des ondes polarisées puisque les oscillations longitudinales du champ sont interdites
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Travail personnel Faire l’exemple 7.10
Répondre à la question 14
Solutionner l’exercice 37
Aucun problème
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