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Introduction à la physique moderne
fi) Un, deux, trois, quatre ... polariseurs
Des photons polarisés verticalement traversent un polariseur dont l'axe passant fait
un angle orienté de +60° avec l'axe horizontal. On notera IH) et IV) les états de polarisation horizontal et vertical.
270
a) Faire un rapide schéma (à 2D) représentant la polarisation du photon, l'axe horizontal et 1' axe passant du polariseur.
b) Quelle est la probabilité qu'un photon soit transmis par le polariseur? (faire
1' application numérique)
c) Exprimer l'état de polarisation lt/1 1 ) d'un photon transmis en fonction de IH) et
IV).
On place maintenant un deuxième polariseur (après le premier) sur le trajet des
photons. L'axe passant de ce polariseur fait un angle orienté de -30° par rapport
à l'axe passant du premier polariseur.
d) Quelle est la probabilité qu ' un photon soit transmis à travers les deux polariseurs? Faire l'application numérique.
On ajoute un troisième polariseur (après les deux autres).
e) Déterminer l'angle orienté(:) de son axe passant (par rapport à l'axe horizontal)
pour qu'aucun photon ne soit transmis à travers l'ensemble des trois polariseurs.
f) On suppose maintenant que l'angle (:) de ce troisième polariseur varie dans le
temps de façon uniforme : (:) (t) = wt, où la pulsation w est constante. Exprimer
la probabilité P6 (t) qu'un photon soit transmis à travers l'ensemble des trois
polariseurs.
g)
h)
i)
j)
On ajoute un quatrième polariseur (après les trois autres) dont l' axe passant fait
un angle orienté soit transmis à travers l'ensemble des quatre polariseurs.
Déterminer les instants tn pour lesquels la probabilité P 7 (t) est maximale (en
fonction de w et d'un nombre entier n).
Reprendre les cinq questions b, d, e, f et g dans le cas où la lumière incidente
est composée de photons non-polarisés .
Donner un exemple physique de lumière non-polarisée.
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fi) Un, deux, trois, quatre ... polariseurs
Des photons polarisés verticalement traversent un polariseur dont l'axe passant fait
un angle orienté de +60° avec l'axe horizontal. On notera IH) et IV) les états de polarisation horizontal et vertical.
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a) Faire un rapide schéma (à 2D) représentant la polarisation du photon, l'axe horizontal et 1' axe passant du polariseur.
b) Quelle est la probabilité qu'un photon soit transmis par le polariseur? (faire
1' application numérique)
c) Exprimer l'état de polarisation lt/1 1 ) d'un photon transmis en fonction de IH) et
IV).
On place maintenant un deuxième polariseur (après le premier) sur le trajet des
photons. L'axe passant de ce polariseur fait un angle orienté de -30° par rapport
à l'axe passant du premier polariseur.
d) Quelle est la probabilité qu ' un photon soit transmis à travers les deux polariseurs? Faire l'application numérique.
On ajoute un troisième polariseur (après les deux autres).
e) Déterminer l'angle orienté(:) de son axe passant (par rapport à l'axe horizontal)
pour qu'aucun photon ne soit transmis à travers l'ensemble des trois polariseurs.
f) On suppose maintenant que l'angle (:) de ce troisième polariseur varie dans le
temps de façon uniforme : (:) (t) = wt, où la pulsation w est constante. Exprimer
la probabilité P6 (t) qu'un photon soit transmis à travers l'ensemble des trois
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On ajoute un quatrième polariseur (après les trois autres) dont l' axe passant fait
un angle orienté soit transmis à travers l'ensemble des quatre polariseurs.
Déterminer les instants tn pour lesquels la probabilité P 7 (t) est maximale (en
fonction de w et d'un nombre entier n).
Reprendre les cinq questions b, d, e, f et g dans le cas où la lumière incidente
est composée de photons non-polarisés .
Donner un exemple physique de lumière non-polarisée.