CHAPITRE 3 – PROPRIÉTÉS OPTIQUES
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électrique. Mais la vitesse de cette propagation est, dans le verre, conditionnée par la présence de couples ion/électron et cation/anion formant
des dipôles qui se comportent comme des oscillateurs et créent un champ
électrique de sens opposé à celui de l’onde lumineuse. Chacun de ces
dipôles est soumis à la fois au champ électrique macroscopique de l’onde
lumineuse et aux champs locaux produits par les dipôles qui l’entourent.
Ce processus s’appelle « polarisation diélectrique ». Le déplacement de
charges qu’il implique consomme du temps. La déformation d’un nuage
électronique se produit en environ 10
–15 s et le déplacement d’un ion à
l’intérieur de son puits de potentiel demande à peu près 10
–13 s. Plus la
polarisabilité α et la concentration N des dipôles sont grandes, plus l’onde
lumineuse est ralentie c’est-à-dire plus n est grand. C’est ce qu’exprime
quantitativement l’équation de Lorentz-Lorenz [126] :
.
La contribution de chaque dipôle n’est effective qu’à condition que la
période des oscillations lumineuses soit plus longue que le temps nécessaire à sa polarisation, si bien que n varie avec la fréquence de la lumière.
C’est le phénomène de la dispersion lumineuse. On caractérise la dispersion des verres par la constringence ν ou nombre d’Abbe défini par :
où n D est l’indice pour la raie jaune (λ D = 589,6 nm) du spectre d’émission du sodium et n F et n C respectivement les indices pour les raies bleue
(λ F = 486,1 nm) et rouge (λ C = 656,3 nm) du spectre de l’hydrogène. Plus
ν est grand, moins le verre est dispersif.
Tableau 3.II. Teintes verrières industrielles.
Teinte
colorants
Verre plat
Verte ou bleue-verte
Oxydes de fer dont au moins 25 % de FeO
Bronze
Système Fe-Se + traces de CoO
Grise
Système Fe-Se + oxydes de Co et Cr
Rose
Se
Verre creux
Ambre (bière, cidre, apéritifs)
Système Fe-S
Verte (champagne, vin, bière)
Cr 2 O 3 + traces de NiO
Verte filtrante (champagne, vin, bière)
Cr 2 O 3 + ambre Fe-S
Feuille morte oxydée (vin)
Oxydes de fer + MnO 2
Feuille morte réduite (vin)
Cr 2 O 3 + traces d’ambre Fe-S
Cognac (vert-jaune)
Cr 2 O 3 + NiO
n
2
1
–
n
2
2
+
--------------- -
12π10
9
N i α i
∑
=
ν
n D 1
–
n F n C
–
-----------------=
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électrique. Mais la vitesse de cette propagation est, dans le verre, conditionnée par la présence de couples ion/électron et cation/anion formant
des dipôles qui se comportent comme des oscillateurs et créent un champ
électrique de sens opposé à celui de l’onde lumineuse. Chacun de ces
dipôles est soumis à la fois au champ électrique macroscopique de l’onde
lumineuse et aux champs locaux produits par les dipôles qui l’entourent.
Ce processus s’appelle « polarisation diélectrique ». Le déplacement de
charges qu’il implique consomme du temps. La déformation d’un nuage
électronique se produit en environ 10
–15 s et le déplacement d’un ion à
l’intérieur de son puits de potentiel demande à peu près 10
–13 s. Plus la
polarisabilité α et la concentration N des dipôles sont grandes, plus l’onde
lumineuse est ralentie c’est-à-dire plus n est grand. C’est ce qu’exprime
quantitativement l’équation de Lorentz-Lorenz [126] :
.
La contribution de chaque dipôle n’est effective qu’à condition que la
période des oscillations lumineuses soit plus longue que le temps nécessaire à sa polarisation, si bien que n varie avec la fréquence de la lumière.
C’est le phénomène de la dispersion lumineuse. On caractérise la dispersion des verres par la constringence ν ou nombre d’Abbe défini par :
où n D est l’indice pour la raie jaune (λ D = 589,6 nm) du spectre d’émission du sodium et n F et n C respectivement les indices pour les raies bleue
(λ F = 486,1 nm) et rouge (λ C = 656,3 nm) du spectre de l’hydrogène. Plus
ν est grand, moins le verre est dispersif.
Tableau 3.II. Teintes verrières industrielles.
Teinte
colorants
Verre plat
Verte ou bleue-verte
Oxydes de fer dont au moins 25 % de FeO
Bronze
Système Fe-Se + traces de CoO
Grise
Système Fe-Se + oxydes de Co et Cr
Rose
Se
Verre creux
Ambre (bière, cidre, apéritifs)
Système Fe-S
Verte (champagne, vin, bière)
Cr 2 O 3 + traces de NiO
Verte filtrante (champagne, vin, bière)
Cr 2 O 3 + ambre Fe-S
Feuille morte oxydée (vin)
Oxydes de fer + MnO 2
Feuille morte réduite (vin)
Cr 2 O 3 + traces d’ambre Fe-S
Cognac (vert-jaune)
Cr 2 O 3 + NiO
n
2
1
–
n
2
2
+
--------------- -
12π10
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N i α i
∑
=
ν
n D 1
–
n F n C
–
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