TP Polarisation, biréfringence et activité optique

Thèmes abordés :
- Polarisation linéaire, circulaire, elliptique
- Polarisation de la lumière laser
- Plan de polarisation
- Mesure et vérification de la loi Malus
- Biréfringence
- Faisceau ordinaire / extraordinaire
- Lame demi-onde et quart d'onde
- Matériau optiquement actif

En plus de l'intensité et de la longueur d'onde, une propriété fondamentale de la lumière est la polarisation. Basé sur la conception de la lumière comme une onde transversale, le vecteur champ électrique se propage dans un plan défini comme le plan de polarisation. Ce plan de polarisation peut être filtré et mis en rotation par des éléments optiques tels que des polariseurs ou des lames cristallines à retard.

Dans ce kit expérimental, un faisceau laser vert est d'abord préparé par un polariseur, c'est-à-dire un filtre polarisant qui transmet qu'un seul état de polarisation du faisceau laser. Cette lumière polarisée bien définie est ensuite envoyée à travers l'une des lames à retard demi-onde ou quart-onde qui introduit un déphasage des ondes électromagnétiques et donc une modification de l'état de polarisation du faisceau. Une lumière polarisée linéairement, circulairement ou elliptiquement est générée et analysée au moyen d'un second filtre polarisant. La lumière transmise à travers ce polariseur est détectée par un photodétecteur PIN et la tension correspondant à l'intensité de la lumière est affichée sur un multimètre numérique. Une grande variété de courbes de distribution d'intensité en fonction de l'angle de l'analyseur et de l'angle des lames à retad demi-onde ou quart-onde sont mesurées dans ces expériences. Enfin, la loi de Malus peut être expérimentalement reproduite et vérifiée.

Composition :
- 1 rail optique 0,5 m avec règle graduée
- 1 diode laser verte @532 nm en monture sur cavalier
- 1 contrôleur de diode laser verte
- 2 polariseurs en monture rotative sur cavalier
- 1 lame quart-d'onde en monture rotative sur cavalier
- 1 lame demi-d'onde en monture rotative sur cavalier
- 1 composant actif en monture rotative sur cavalier
- 1 photodiode sur cavalier
- 1 filtre interférentiel
- 1 multimètre digital
- 1 notice d'expériences (en anglais)