Lumière partiellement polarisée

NW optique physique II 1
Prérequis de polarisation
Enseignante: Nathalie Westbrook
Bureau R2-27, [email protected]
Format du cours: 4 séances de 3 heures
poly: transparents à compléter
exercices: inclus dans le poly
quelques démos expérimentales
Mise en pratique rapidement en TP d’Optique (4
séances sur la polarisation en début de 1er
semestre)

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Plan du cours
 Cours I : Lumière polarisée
états de polarisation et formalisme (Jones, Stokes, Poincaré)
principales fonctions et dispositifs
 Cours II : Propagation dans les milieux anisotropes
surface des indices, ellipsoïde des indices, constructions de rayons
 Cours III : Composants et dispositifs utilisés en optique
anisotrope
Composants passifs: différents types de polariseurs et lames retard
Composants actifs: effets Pockels, cristaux liquides, effets
photoélastiques et magnétooptiques
Anisotropie circulaire: pouvoir rotatoire, effet Faraday
 Cours IV : Interférences en lumière polarisée
principes, Fresnel-Arago, interf en lumière blanche et en source étendue
dispositifs utilisant les interférences: compensateur de Babinet, lames
séparatrices

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Bibliographie
 Polarisation, S. Huard
récent, formalisme, peu d’interférométrie, mais des ondes guidées
 Optical waves in crystals (Yariv), Principles of Optics
(Born&Wolf)
références internationales, disponibles dans la plupart des bibliothèques
 Optique, Bruhat/Kastler
explications claires avec approche géométrique, pas de formalisme
 Optique, Pérez et Optics, Hecht
ouvrages généraux (moins complets) pour étudiants, clairs et bien illustrés
 Polarization interferometers, Françon et Mallick
le plus complet sur les interféromètres, disponible à la bibliothèque IO
 Atlas des phénomènes optiques et supplément
très belles photos des phénomènes optiques, à la bibliothèque IO

NW optique physique II 4
Cours I: Lumière polarisée
I. Structure d’une onde plane dans un milieu isotrope
B,H
E champ électrique
D déplacement
k vecteur d’onde
R=ExH vecteur de Poynting
(rayon lumineux)
E,H plan
d’onde
Polarisation =
direction du champ E

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Chapitre I: lumière polarisée
Onde plane monochromatique (polarisation totale)
Champ complexe
Ecomplexe=E0complexeexp-i(ωt-kr)
E0=E0xux + E0ye+iϕuy
E0x , E0y réels
ϕ retard de y par rapport à x
Représentation graphique:
extrémité du vecteur champ réel Eréel=Re(Ecomplexe)
Représentation de Jones
Vecteur colonne, éventuellement normé,
défini à un facteur de phase global près
II. Etats de polarisation et représentation de Jones