Comment obtenir de la lumière polarisée avec un matériau biréfringent?

 

par lionel6 |

     

L'utilisation d'un matériau biréfringent permet d'obtenir, à partir d'un faisceau de lumière, deux autres faisceaux polarisés linéairement. Ce principe est très utile puisque l'utilisation de lumière polarisée est très courante!

Étapes de réalisation

1.

Un matériau est dit biréfringent si son indice de réfraction est différent selon la direction considérée au sein de ce matériau

2.

L'indice de réfraction d'un matériau détermine la vitesse avec laquelle un faisceau de lumière se propage dans le matériau, ainsi que le degré avec lequel sa trajectoire est déviée par rapport à sa trajectoire initiale

3.

On définit "l'axe optique" comme étant une direction tel que pour un faisceau qui entre dans le matériau:

la composante du faisceau dont la polarisation lui est perpendiculaire se propage selon une trajectoire et une vitesse dictée par un premier indice de réfraction

la composante du faisceau dont la polarisation lui est parallèle se propage selon une trajectoire et une vitesse dictée par un second indice de réfraction

4.

En éclairant un matériau biréfringent avec un faisceau lumineux de façon à ce que l'orientation du faisceau par rapport à l'arrangement moléculaire du matériau soit adéquate, on peut séparer le faisceau en deux composantes polarisées linéairement

5.

Si on arrive à se débarrasser d'une des deux composantes, on obtient une onde lumineuse polarisée linéairement

6.

L'exemple le plus célèbre d'un système permettant de polariser la lumière grâce à un matériau biréfringent est celui du "prisme de nicol"

7.

Dans ce système, on utilise un cristal de calcite qui a été coupé d'une façon particulière puis recollé avec une colle choisie spécialement pour la valeur de son indice de réfraction

8.

Comme les deux faisceaux de l'onde se propagent selon une trajectoire différente, alors si le prisme est orienté correctement on arrive à ce que l'un des deux faisceaux subisse une réflexion totale sur la colle et soit dévié dans une direction totalement différente

9.

A la sortie du prisme on récole alors un seul faisceau et celui-ci est bien sûr polarisé linéairement

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La biréfringence

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