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11.1. Description classique de la polarisation
Mentionnons qu'il est aussi possible d'avoir des phases c/>H et c/>v différentes dans
l'expression ( 11.1) du champ. L'extrémité du vecteur champ décrit dans ce cas une ellipse, et l'on parle de polarisation elliptique (circulaire si AH =Av). Les coefficients
a et f3 de la décomposition du vecteur polarisation ep sont dans ce cas complexes,
avec la restriction lal
2
+ 1/ 31
2 = 1. Par souci de simplicité, nous nous restreindrons la
plupart du temps dans ce chapitre au cas où ces coefficients sont réels et la polarisation linéaire.
11.1.2 Passage à travers un polariseur : loi de Malus
11 existe dans la nature de nombreux matériaux dont les propriétés optiques dépendent
de la polarisation, appelés biréfringents (indice dépendant de la polarisation) et dichroïques (absorption dépendant de la polarisation). Ils permettent de sélectionner
ou de manipuler la polarisation de la lumière, et nous en rencontrerons de nombreux
exemples tout au long de ce cours. Considérons ici les polariseurs linéaires, qui sont
des milieux absorbant la lumière oscillant selon une direction de polarisation et transmettant la lumière oscillant selon la direction orthogonale. Un cas particulier est le
film polariseur formé de longues molécules alignées. Si on place un tel film sur le
trajet d'un faisceau lumineux, alors seule la composante de polarisation dans la direction de l'axe passant (ou axe propre) du polariseur est transmise (figure 11.2) .
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Figure 11.2 - Illustration de la loi de Malus: une onde lumineuse polarisée
rectilignement (après passage d'une onde lumineuse quelconque dans un polariseur
linéaire par exemple) traverse un polariseur Uouant le rôle d'analyseur) dont l'axe
passant fait un angle (}avec la polarisation de l'onde. En sortie, l'onde lumineuse est
encore polarisée rectilignement, mais sa direction de polarisation est celle de
l'analyseur, et son amplitude est réduite car multipliée par un facteur coso.
Pour calculer le champ transmis, il faut alors l'exprimer dans la base de polarisation définie par le polariseur.
Considérons un polariseur « e 8 » , dont l'axe propre est selon la direction e 8 et une
onde lumineuse Eiu(z,t) incidente sur ce polariseur. L'expression du champ dans la
base {e 8 ,e~} est donnée par l'équation (1 1.6). Le champ à la sortie du polariseur est
161
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plupart du temps dans ce chapitre au cas où ces coefficients sont réels et la polarisation linéaire.
11.1.2 Passage à travers un polariseur : loi de Malus
11 existe dans la nature de nombreux matériaux dont les propriétés optiques dépendent
de la polarisation, appelés biréfringents (indice dépendant de la polarisation) et dichroïques (absorption dépendant de la polarisation). Ils permettent de sélectionner
ou de manipuler la polarisation de la lumière, et nous en rencontrerons de nombreux
exemples tout au long de ce cours. Considérons ici les polariseurs linéaires, qui sont
des milieux absorbant la lumière oscillant selon une direction de polarisation et transmettant la lumière oscillant selon la direction orthogonale. Un cas particulier est le
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Figure 11.2 - Illustration de la loi de Malus: une onde lumineuse polarisée
rectilignement (après passage d'une onde lumineuse quelconque dans un polariseur
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passant fait un angle (}avec la polarisation de l'onde. En sortie, l'onde lumineuse est
encore polarisée rectilignement, mais sa direction de polarisation est celle de
l'analyseur, et son amplitude est réduite car multipliée par un facteur coso.
Pour calculer le champ transmis, il faut alors l'exprimer dans la base de polarisation définie par le polariseur.
Considérons un polariseur « e 8 » , dont l'axe propre est selon la direction e 8 et une
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