chap5

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Optique Ondulatoire
Plan du cours
[1] Aspect ondulatoire de la lumière
[2] Interférences à deux ondes
[3] Division du front d’onde
[4] Division d’amplitude
[5] Polarisation
[6] Diffraction
[7] Interférences à ondes multiples
: plan d’onde
Chapitre 6 – Polarisation
1 – Etats de polarisation de la lumière
1.1) Polarisation de la lumière
Le champ électrique est contenu dans le
plan d’onde Σ=(x,y) :
: vecteur unitaire de l’axe x
: vecteur unitaire de l’axe y
: direction de propagation
: vecteur d’onde
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1.2) Ondes planes polarisées monochromatiques
Le champ électrique est la superposition de
deux ondes planes monochromatiques
scalaires :
Ou encore :
Avec :
Chapitre 6 – Polarisation
3
Chapitre 6 – Polarisation
Equation vérifiée par les composantes Exet Ey:
Dans le cas général : équation d’une ellipse
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
E
y
E
x
4

5
x
E
y
E
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
Elliptique gauche
π
<
ϕ
<
π
2
x
E
y
E
Elliptique gauche
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
20
π
<
ϕ
<
x
E
y
E
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
Elliptique droite
02
<
ϕ
<
π
−
x
E
y
E
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
Elliptique droite
2
π
−
<
ϕ
<
π
−
Chapitre 6 – Polarisation
5
6
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
0
=
ϕ
x
E
y
E
Polarisation rectiligne
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
π
=
ϕ
x
E
y
E
Polarisation rectiligne
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
x
E
y
E
Circulaire droite
21
00
π
−
=
ϕ
=
;EE
xy
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
x
E
y
E
Circulaire gauche
21
00
π
=
ϕ
=
;EE
xy
Chapitre 6 – Polarisation
6

Chapitre 6 – Polarisation
-2 -1 012
-10
-5
0
-2
-1
0
1
2
7
Circulaire Elliptique
Rectiligne
Analyseur : Composant identique au précédent servant à analyser la polarisation. Ce
dispositif ce place souvent à la fin du montage optique.
Chapitre 6 – Polarisation
2 – Polariseur et analyseur
2.1) Définitions
Lumière naturelle : lumière non polarisée
Polariseur : Tout dispositif capable de transformer une lumière naturelle en lumière
polarisée. Le plus souvent un polariseur transforme de la lumière naturelle en lumière
polarisée rectilignement.
Polariseur
Axe privilégié
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Chapitre 6 – Polarisation
2.2) Loi de MALUS
- Avant le polariseur :
amplitude :
intensité :
- Après le polariseur :
amplitude :
intensité : Loi de MALUS :
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Chapitre 6 – Polarisation
3 – Propagation dans un milieu biréfringent
3.1) Milieux biréfringents uniaxes
Matériau anisotrope : matériau dans lequel l’indice de réfraction nn’est pas isotrope
et dépend de la polarisation du champ électrique.
Dans ce type de matériau, l’indice de réfraction dépend en outre de la
direction de propagation.
Matériau biréfringent uniaxe : ce type de matériau anisotrope ne possède que deux
valeurs indépendantes de l’indice de réfraction.
On les appelle indice ordinaire noet indice extraordinaire ne.
Matériau uniaxe positif :
Matériau uniaxe négatif :
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