POLARISATION OPTIQUE

-polarisation optique

Une onde lumineuse (photons de lumière) vibre transversalement à sa ligne de propagation L'un de ses constituants (le champ électrique E)  vibre dans un plan transversal et l'autre constituant (le champ magnétique B) vibre dans un autre plan, perpendiculaire au premier.

Quand l'un des champs vibre dans une seule et constante direction, on dit que la lumière est polarisée (polarisation optique)

Cette polarisation optique prend naissance >>>

-soit par réflexion optique

-soit par double réfraction dans certains cristaux (biréfringence naturelle ou provoquée)

-soit -en outre- par une rotation de la lumière (dans le quartz ou des solutions sucrées) et à l'aide de polarisateurs


Cette polarisation se mesure par un nombre i*r  non dimensionnel, qui est le rapport entre des intensités lumineuses, définies au chapitre sous ce nom et tel que :

i*r = (P’M – P’m) / (P’M+ P’m)

où P’M et P’m sont respectivement les intensités lumineuses (puissances spatiales) maxi et mini dans la rotation d’un polariseur

-rotation spécifique en polarisation

C’est l’angle de rotation d’une lumière polarisée, dans une solution liquide

θ = K.l.B’

où θ(rad)= angle de rotation de la lumière polarisée

K(dimensionnel)= constante caractéristique du corps soluté

l(m)= épaisseur traversée

B’(mol/m3)= concentration molaire volumique du soluté

-angle de Brewster

Dans une réflexion-réfraction optique: si un rayon incident arrivant sur un dioptre est polarisé perpendiculairement au plan de la lumière incidente, l’angle entre le rayon (fort discrètement) réfléchi et le rayon réfracté est un angle droit.

L'angle d'incidence (θ) qui permet ce phénomène est appelé angle de Brewster et répond à la relation   tg θ = n*r / n*i  

(où n*r et n*i = indices de réfraction des milieux réfringent et incident)

 

-loi de Malus (réflexion)

Si un rayon est polarisé, après avoir été réfléchi sur 2 plans, selon un itinéraire A, B, C, D,  l’intensité lumineuse résultante est

P’ = P’0.cos²θ

avec P’(lx-m²/sr)= intensité lumineuse réfléchie

P’0(cd)= intensité lumineuse maximale (quand les plans sont parallèles)

θ(rad)= angle formé par les 2 plans des rayons AB - BC  et  BC-CD

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