WikiSysop le 26 octobre 2018 à 14:11

WikiSysop — Fri, 26 Oct 2018 14:11:55 GMT

WikiSysop le 15 décembre 2012 à 12:21

WikiSysop — Sat, 15 Dec 2012 12:21:17 GMT

Nouvelle page

[[Catégorie:Physique]][[Catégorie:Optique]][[Catégorie:Ondes_électromagnétiques]][[Catégorie:Vidéo]]{{Réalisation facile}}
Les [[Le spectre des ondes électromagnétiques|ondes électromagnétiques]] ont la particularité d'avoir deux états de polarisation possibles. Le plan de polarisation est déterminé par l'orientation du vecteur de champ électrique de l'onde électromégnatique (le vecteur de champ magnétique lui étant perpendiculaire, et perpendiculaire aussi à la direction de propagation de l'onde).
Cette polarisation résulte des propriétés quantiques : le ''photon'' (particule élémentaire de lumière) ayant une masse nulle et ayant un spin de 1, seulement deux états de polarisation sont possibles : +1 et –1 (la valeur 0 n'est pas permise)<ref>''Leçon sur la gravitation'', Richard Feynman, éditions Odile Jacob (2001). ISBN 2-7381-1038-X</ref>.

==Matériel==
*Filtres polarisants (''Polaroid'', ''polarizing films'')<ref>Par exemple, vendues en format A4 chez http://www.3dlens.com (Référence [http://www.3dlens.com/shop/polarizer-210x300mm.php #P210]).</ref>.
*Cuve à faces parallèles
*[[Saccharose]] (sucre de table) ou [[glucose]]
*Source de [[La lumière visible|lumière visible]], de préférence monochromatique

==Protocole et explications==
Les filtres polarisants ont la propriété de transformer la lumière ordinaire qui les traverse en lumière polarisée. On s'en aperçoit en superposant deux de ces feuilles. La lumière les traverse si elles sont parallèles. Mais si elles sont croisées à angle droit, la lumière ne passe pas.

[[Image:chimie.exp30.jpg|center|]]

Si I0 est l'intensité de la lumière incidente, It l'intensité de la lumière transmise et θ l'angle entre les deux directions de polarisation, alors on a la relation :
:It = I0 cos2θ
*Si θ = 0°, alors It = I0
*Si θ = 45°, alors It = ½ I0
*Si θ = 90°, alors It = 0

On peut expliquer ce phénomène par analogie avec une corde tendue entre votre main gauche et un mur éloigné. Avec votre main droite vous donnez des à-coups secs désordonnés sur la corde, qui se propagent vers le mur.

[[Image:chimie.exp31.jpg|center|]]

[[Image:chimie.exp32.jpg|center|]]

Le filtre polarisant est semblable à une grille, un peigne ou un râteau qui chevauche la corde. Selon la disposition relative de deux de ces grilles, le mouvement d'oscillation passe ou ne passe pas vers le mur.

[[Image:chimie.exp33.jpg|center|]]

[[Image:chimie.exp34.jpg|center|]]

[[Image:chimie.exp35.jpg|center|]]

Quand on dispose une ampoule n'émettant qu'une seule couleur et qu'on la regarde au travers de deux écrans polarisants croisés, aucune lumière ne passe. Et c'est pareil si on intercale une solution aqueuse quelconque entre les deux filtres polarisants. par contre si on intercale une solution d'eau sucrée (avec du [[saccharose]] ou du [[glucose]]) la lumière passe. Pour rétablir l'extinction, il faut tourner l'un des Polaroïds d'un certain angle.

Ceci démontre simplement que le sucre (et toutes les substances optiquement actives) agit en faisant tourner le plan de polarisation de la lumière, un peu à la manière de l'ouvrier qui manie un tournevis.

[[Image:chimie.exp36.jpg|center|]]

Commentaires :
* Forme de la cuve. L'eau sucrée doit être dans une cuve ou une bouteille de verre à faces planes et parallèles. Si on prend un récipient cylindrique, l'extinction ne peut pas être retrouvée,car l'angle de rotation dépend de l'épaisseur de solution traversée.
* Choix de la couleur. Éviter les ampoules qui émettent de la lumière blanche, car le sucre n'agit pas de la même façon sur tous les couleurs de la lumière. Le bleu subit un angle de rotation plus grand que le rouge. On n'arrive jamais à obtenir l'extinction parfaite avec de la lumière blanche. Les petites ampoules colorées utilisées pour les décorations de Noël vont très bien. Le vert est le meilleur, car il correspond au maximum de sensibilité de l'œil.

==Vidéo==
Vidéos lors de la journée [[25 avril 2006 : Physique en fête|Physique en fête]] :
* Par le Lycée les Iris (Lormont) :
**[http://media.scienceamusante.net/A2_Optique_polarisation_pouvoir_rotatoire.mov Polarisation et pouvoir rotatoire] (5,8 Mo, [http://www.apple.com/fr/quicktime/download QuickTime])
**[http://media.scienceamusante.net/A2_Optique_polarisation_couleurs.mov Polarisation et couleurs] (3,4 Mo, [http://www.apple.com/fr/quicktime/download QuickTime])

* Par le Lycée Stendhal (Aiguillon) : [http://media.scienceamusante.net/B2_Optique_refraction_polarisation.mov Réfraction et polarisation] (13,8 Mo, [http://www.apple.com/fr/quicktime/download QuickTime])

{{Refs}}

{{droite|Merci à [[Utilisateur:maurice|Maurice Cosandey]] pour cette contribution.}}

@@ Ligne 12 : / Ligne 12 : @@
 Les filtres polarisants ont la propriété de transformer la lumière ordinaire qui les traverse en lumière polarisée. On s'en aperçoit en superposant deux de ces feuilles. La lumière les traverse si elles sont parallèles. Mais si elles sont croisées à angle droit, la lumière ne passe pas.
-[[Image:chimie.exp30.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp30.jpg|center|link=|]]
 Si I<sub>0</sub> est l'intensité de la lumière incidente, I<sub>t</sub> l'intensité de la lumière transmise et θ l'angle entre les deux directions de polarisation, alors on a la relation :
@@ Ligne 22 : / Ligne 22 : @@
 On peut expliquer ce phénomène par analogie avec une corde tendue entre votre main gauche et un mur éloigné. Avec votre main droite vous donnez des à-coups secs désordonnés sur la corde, qui se propagent vers le mur.
-[[Image:chimie.exp31.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp31.jpg|center|link=|]]
-[[Image:chimie.exp32.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp32.jpg|center|link=|]]
 Le filtre polarisant est semblable à une grille, un peigne ou un râteau qui chevauche la corde. Selon la disposition relative de deux de ces grilles, le mouvement d'oscillation passe ou ne passe pas vers le mur.
-[[Image:chimie.exp33.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp33.jpg|center|link=|]]
-[[Image:chimie.exp34.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp34.jpg|center|link=|]]
-[[Image:chimie.exp35.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp35.jpg|center|link=|]]
 Quand on dispose une ampoule n'émettant qu'une seule couleur et qu'on la regarde au travers de deux écrans polarisants croisés, aucune lumière ne passe. Et c'est pareil si on intercale une solution aqueuse quelconque entre les deux filtres polarisants. par contre si on intercale une solution d'eau sucrée (avec du [[saccharose]] ou du [[glucose]]) la lumière passe. Pour rétablir l'extinction, il faut tourner l'un des Polaroïds d'un certain angle.
@@ Ligne 38 : / Ligne 38 : @@
 Ceci démontre simplement que le sucre (et toutes les substances optiquement actives) agit en faisant tourner le plan de polarisation de la lumière, un peu à la manière de l'ouvrier qui manie un tournevis.
-[[Image:chimie.exp36.jpg|center|]]
+[[Image:chimie.exp36.jpg|center|link=|]]
 Commentaires :

Polarisation et pouvoir rotatoire - Historique des versions

WikiSysop le 26 octobre 2018 à 14:11

WikiSysop le 15 décembre 2012 à 12:21