Annexe 6 – Polarisation rotatoire magnétique

Annexe 6 – Polarisation rotatoire magnétique
Certaines substances deviennent optiquement actives lorsqu’elles sont soumises à un champ
magnétique parallèle à la direction de propagation de la lumière : c’est l’effet Faraday. Il est
observé avec certains verres (flint) ou certains liquides (Cs2, eau).
1 – Etude de l’effet Faraday
Un barreau de flint est placé dans l’entrefer d’un électroaimant à pièces polaires percées. Le
faisceau Laser polarisé (naturellement ou avec polariseur) traverse le barreau dans le sens de
B
ou le sens opposé selon le sens du courant dans les bobines.
Croiser P et A. En établissant le champ B , la lumière est rétablie et il faut tourner A d’un
angle (B) pour rétablir l’extinction. Inverser le sens de B : la rotation est inversée.
On améliore la précision de l’angle en mesurant 2 (on éteint pour +B, on rétablit l’extinction
pour – B).
Vérifier que  est proportionnel à B (en mesurant B avec une sonde de Hall ou simplement en
mesurant le courant qui traverse les bobines : la présence d’entrefer fait que B est
pratiquement proportionnel à I).
2 – Modulateur de Faraday
Une bobine entoure un barreau de verre. Sous l’action du courant I traversant la bobine, le
champ magnétique créé fait tourner le plan de polarisation de la lumière. Si P et A sont
croisés, l’intensité lumineuse entre P et A croisés , varie comme sin2 .
Si la tension appliquée est de fréquence f, le signal récupéré (mesuré avec un phototransistor)
est modulé à fréquence double. Il est préférable de travailler en tournant A d’un petit angle de
façon à récupérer un signal de même fréquence que le signal d’origine.