Ondes

1
Ondes électro-magnétiques

• 2ème partie réflexion,réfraction et polarisation

2
Loi de Snell

• Soit linterface entre 2 milieux
• milieu 1 dindice n1
• milieu 2 dindice n2 gt n1
• Sens inverse
• Chemin indentique

3
Réflexion totale

• Passage dun milieu n2 à un milieu n1, n2 gt n1
• Verre ? 42
• Eau ? 49

4
Prisme et périscope

• Prisme

• Périscope

5
Mirages

• n dépend de la température
• n ? quand T ?
• T plus élevée au sol

6
Interférence lumineuse diffraction

• 2 sources ponctuellescohérentes
• même fréquence
• même phase
• Intensité en P
• somme vectorielle des champs E
• Interférences constructivesdifférence de marche
  n l
• Interférences destructivesdifférence de marche
  n l l/2

7
Calcul de lintensité en P

• Différence de marche
• Interférence constructive

8
Calcul complet

• Intensité en P
• Distance entre 2 maxima

9
Polarisation linéaire

• Direction de polarisation
• Direction doscillation de E
• Onde non polarisée
• Toutes les directions permises
• Onde linéairement polarisée
• 1 seule direction
• Décomposition dune onde polarisée linéairement

10
Polarisation elliptique

• Ondes Ex et Ey déphasées de p/2
• Courbe décrite par E
• Si Ex,0 Ey,0 E0
• Déphasage différent de p/2
• Ellipse inclinée par rapport aux axes

11
Polarisations linéaire et circulaire

• Linéaire

• Circulaire

12
Polarisation par absorption sélective

• Filtre idéal
• Axe de transmission
• Transmet si E est parallèle à laxe
• Absorbe si E est perpendiculaire
• Loi de Malus
• Lumière polarisée E0
• Décomposition de E0 en

13
Absorption sélective (2)

• Polariseurs idéaux
• I 0 si q p/2
• I 1 si q 0, p
• Polariseurs réels
• Polaroïd feuilles J cristaux hérapathite (Land,
  1928)
• Polaroïd feuilles K longues molécules
  dhydrocarbure iode
• Conductivité dans le sens des chaînes
• Absorption si E est parallèle aux chaînes
• Axe de transmission PERPENDICULAIRE aux chaînes
• Analogue au polariseur à grille

14
Polarisation par réflexion

• Plan dincidence
• Direction dincidence
• Normale à la surface
• Oscillation des dipôles
• Perpendiculaire au rayon transmis
• Donne naissance aux 2 rayons
• Seule la composante ? au rayon réfléchi permise
• Si angle i-r 90
• Polarisation perpendiculaire au plan dincidence
  (s)
• Réflexion maximale
• Polarisation dans le plan dincidence (p)
• Pas de réflexion

15
Angle de Brewster

• Définition
• Angle dincidence t.q. angle i-r 90
• Si n1 1 (air)
• Réflexion sur une surface
• Polarisation préférentielle parallèle à la
  surface
• Lunettes Polaroïd axe de transmission vertical

16
Réflectance

• Définition
• Rapport entre lintensité réfléchie et
  lintensité incidente
• Dépend
• de la polarisation
• de langle dincidence
• augmente avec i

17
Biréfringence

• Matériaux anisotropes
• Ex. calcite (CaCO3)
• Vitesse de propagation dépend de la direction de
  polarisation
• E parallèle à laxe optique v//
• E perpendiculaire à laxe optique v?
• Deux indices

18
Biréfringence (2)

• Axe optique dans le plan du dessin
• Composantes polarisées perpendiculairement
• v? (rayon ordinaire, suit la loi de Snell)
• Composantes polarisées parallèlement
• v dépend de la direction (rayon extraordinaire,
  dévié)
• Limite v//
• Lumière sortante polarisée

19
Lames quart-donde et demi-onde

• Cristal coupé // à la. o.
• Rayon incident ? à la. o.
• 2 rayons confondus, polarisation à 45
• Ondes progressent avecdes v différentes

20
Lames quart-donde et demi-onde (2)

• Différence de phase
• Epaisseur