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Loi de polarisation

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Référence : EXP 200 040



Loi de polarisation 2/4

La lumière est une onde électromagnétique et sa polarisation est caractérisée par l'orientation du champ électrique (ou champ magnétique) dans le plan perpendiculaire à sa propagation.
Ce dispositif optique complet vous permet de mettre en place et d'étudier les principes de bases de la polarisation de la lumière. Vous pourrez étudier l'état de polarisation des sources, vérifier la loi de Malus, analyser les effets de différentes lames à retard sur la polarisation.
Les intensités lumineuses s'affichent via un logiciel d'acquisition relié à une photodiode USB. Avec la cuve à faces parallèles, on étudie la polarité de solutions sucrées, et on met en œuvre la loi de Biot.

POLARISATION D'UN LASER ET VERIFICATION DE LA LOI DE MALUS


On place le laser sur le banc optique. Après avoir déterminé le sens de polarisation du laser, on place le polariseur selon l'angle permettant d'obtenir le maximum d'intensité lumineuse. On place ensuite un deuxième polariseur servant d'analyseur. Le détecteur photodiode permet de mesurer l'intensité lumineuse reçue. On fait tourner l'analyseur et on relève l'intensité lumineuse résultante. En traçant le graphe de l'intensité lumineuse en fonction de l'angle de rotation de l'analyseur, on obtient un graphe de forme sinusoïdal avec des extinctions. On observe les angles remarquables entre le polariseur et l'analyseur donnant des maxima d'intensité. La polarisation est rectiligne.

MISE EN OEUVRE DE LAME DEMI ONDE ET QUART D'ONDE

On place sur le banc le laser et une lame quart d'onde entre le polariseur et l'analyseur. On positionne le premier polariseur à 90° et la lame quart d'onde à 45°, puis on tourne progressivement l'analyseur. On constate que la position de l'analyseur n'a aucune influence sur la polarisation.
On place maintenant la lame quart d'onde à un angle quelconque, et on tourne l'analyseur. On constate que l'on ne parvient pas à avoir une extinction totale mais un minimum d'intensité.

VERIFICATION DE LA LOI DE BIOT

Certaines substances "optiquement actives" ont la capacité de changer le sens de polarisation de la lumière. La substance est dite "dextrogyre" lorsqu'elle fait changer le sens de polarisation vers la droite, ou "lévogyre" si elle fait tourner le sens de polarisation vers la gauche.
La loi de Biot énonce que l'angle de rotation est proportionnel à la concentration de la substance active. On pourra démontrer cette loi en plaçant la cuve à faces parallèles contenant la substance active entre le polariseur et l'analyseur.

SUJETS ABORDES

> Loi de Malus
> Polarisation rectiligne
> Polarisation aléatoire
> Loi de Biot
> Substance dextrogyre, lévogyre

COMPOSITION
EXP200041 Loi de polarisation (BASE)
Référence Désignation quantité
POF010112 Banc d'optique, prismatique, de 1 m 1
POF010124 Cavalier standard 6
POD013210 Laser HeNe 1
POD012000 Détecteur photodiode 1
POD060910 Paire de filtres polarisants 1
POD060955 Lame ¼ onde, 430-700 nm 1
POD060965 Lame ½ onde, 430-700 nm 1
POD010002 Ecran métallique millimétré 1

PC nécessaire pour le détecteur photodiode


COMPOSITION
EXP200040 Loi de polarisation (COMPLET)
Référence Désignation quantité
POF010112 Banc d'optique, prismatique, de 1 m 1
POF010124 Cavalier standard 6
DPO020100 Lanterne à LED, avec dépoli et objet "d" 1
POD013210 Laser HeNe 1
POD012000 Détecteur photodiode 1
POD060910 Paire de filtres polarisants 1
POD060955 Lame ¼ onde, 430-700 nm 1
POD060965 Lame ½ onde, 430-700 nm 1
POD060961 Analyseur à pénombre 1
POD010002 Ecran métallique millimétré 1
POD060450 Cuve à faces parallèles 1

PC nécessaire pour le détecteur photodiode


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Loi de polarisation 3/4

Loi de polarisation 4/4

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Departement Physique / Optique

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