Loi de polarisation
Référence : EXP 200 040
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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GENIE ELECTRIQUE
QCM
