Flashcards : Polarisation de la lumière (37 cartes)

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1Question

Quels champs vectoriels décrivent la lumière comme onde électromagnétique ?

Réponse

Les champs E⃗\vec E et B⃗\vec B.

2Question

Quelles longueurs d’onde caractérisent approximativement la lumière visible ?

Réponse

D’environ 400 à 800 nm.

3Question

Qu’est-ce qu’une onde polarisée rectilignement ?

Réponse

Son champ électrique reste colinéaire à un vecteur transversal fixe en tout temps.

4Question

Quels déphasages correspondent à une polarisation rectiligne dans le modèle du cours ?

Réponse

φ=0\varphi=0 ou φ=π\varphi=\pi.

5Question

Comment reconnaît-on une polarisation elliptique et une polarisation circulaire ?

Réponse

L’extrémité du champ électrique décrit une ellipse en polarisation elliptique et un cercle en polarisation circulaire.

6Question

En quelles composantes rectilignes se décompose toute onde plane progressive considérée ?

Réponse

En deux composantes portées par u⃗x\vec u_x et u⃗y\vec u_y.

7Question

Quand un matériau est-il dit dichroïque ?

Réponse

Son absorption dépend de la polarisation de la lumière incidente.

8Question

Quelle formule donne l’intensité transmise par un dichroïque selon la loi de Malus ?

Réponse

I=I0cos⁡2θI=I_0\cos^2\theta

9Question

Que représente θ\theta dans la loi de Malus ?

Réponse

L’angle entre la polarisation incidente et l’axe de transmission.

10Question

Quel est l’état de polarisation de la lumière naturelle ?

Réponse

Elle n’est pas polarisée.

11Question

Que devient la lumière naturelle après un polariseur dichroïque ?

Réponse

Elle devient rectilignement polarisée.

12Question

Qu’est-ce que la biréfringence d’un matériau anisotrope ?

Réponse

La propriété de posséder un axe extraordinaire d’indice nen_e et deux axes ordinaires d’indice non_o.

13Question

Quel déphasage produit une lame quart d’onde ?

Réponse

Δφ=π2\Delta\varphi=\frac{\pi}{2}

14Question

Quelles transformations de polarisation une lame quart d’onde peut-elle produire ?

Réponse

Elle transforme une polarisation rectiligne en polarisation elliptique ou circulaire, et inversement.

15Question

Quel déphasage produit une lame demi-onde ?

Réponse

Δφ=π\Delta\varphi=\pi

16Question

Quelle composante du champ électrique est nulle pour une onde se propageant selon u⃗z\vec u_z ?

Réponse

Ez=0E_z=0.

17Question

Quelle est la formule du champ magnétique dans cette hypothèse de propagation ?

Réponse

B⃗=u⃗z∧E⃗c\vec B=\frac{\vec u_z\wedge\vec E}{c}.

18Question

Quelles sont les expressions des composantes transversales du champ électrique ?

Réponse

Ex=Ex0cos⁡(kz−ωt+φx)E_x=E_x^0\cos(kz-\omega t+\varphi_x) et Ey=Ey0cos⁡(kz−ωt+φy)E_y=E_y^0\cos(kz-\omega t+\varphi_y).

19Question

Comment définit-on le déphasage de EyE_y par rapport à ExE_x ?

Réponse

φ=φy−φx\varphi=\varphi_y-\varphi_x.

20Question

Que permet de poser le choix de l’origine des temps pour les phases ?

Réponse

φx=0\varphi_x=0 et φy=φ\varphi_y=\varphi.

21Question

Quelle égalité des amplitudes caractérise la polarisation circulaire ?

Réponse

Ex0=Ey0E_x^0=E_y^0.

22Question

Pour quels déphasages une polarisation elliptique est-elle gauche selon la convention du cours ?

Réponse

0<φ<π0<\varphi<\pi.

23Question

Dans la composante électrique portée par u⃗x\vec u_x, quelle direction porte le champ magnétique ?

Réponse

La direction u⃗y\vec u_y.

24Question

Dans la composante électrique portée par u⃗y\vec u_y, quelle direction porte le champ magnétique ?

Réponse

La direction −u⃗x-\vec u_x.

25Question

En quelles ondes circulaires peut se réécrire toute onde plane progressive monochromatique ?

Réponse

En deux ondes circulaires, l’une gauche et l’autre droite.

26Question

De quoi sont constituées les chaînes d’un polaroïd ?

Réponse

De polymères quasi rectilignes étirés dans une direction.

27Question

Quelle lumière un polaroïd absorbe-t-il ?

Réponse

La lumière polarisée parallèlement à ses chaînes.

28Question

Que devient la lumière transmise selon la loi de Malus lorsque θ=0\theta=0 ?

Réponse

Toute la lumière passe.

29Question

Que devient la lumière selon la loi de Malus lorsque θ=π2\theta=\frac{\pi}{2} ?

Réponse

Toute la lumière est absorbée.

30Question

Comment analyse-t-on une polarisation rectiligne avec un second dichroïque ?

Réponse

On le pivote pour vérifier la loi de Malus.

31Question

De quels facteurs dépend la propagation dans un milieu biréfringent ?

Réponse

De la direction de propagation et de la polarisation du champ électrique.

32Question

Quels rayons la traversée d’un cristal biréfringent peut-elle produire ?

Réponse

Un rayon ordinaire et un rayon extraordinaire.

33Question

De quoi dépend la direction des rayons produits par un cristal biréfringent ?

Réponse

Du placement du système optique.

34Question

Quelle formule donne le déphasage entre les composantes lente et rapide après une lame d’épaisseur ee ?

Réponse

Δφ=2πλ0(nlent−nrapide)e\Delta\varphi=\frac{2\pi}{\lambda_0}(n_{\mathrm{lent}}-n_{\mathrm{rapide}})e

35Question

Que devient une polarisation elliptique droite après une lame demi-onde ?

Réponse

Elle devient une polarisation elliptique gauche.

36Question

Que devient une polarisation rectiligne de déphasage φ=0\varphi=0 après une lame demi-onde ?

Réponse

Une polarisation rectiligne de déphasage φ=π\varphi=\pi.

37Question

Quels changements les lunettes 3D peuvent-elles combiner grâce à des systèmes dichroïques et biréfringents ?

Réponse

Plusieurs changements de polarisation.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 16 questions sur Polarisation de la lumière.

1. Quel modèle décrit la lumière dans le domaine des longueurs d’onde visibles, approximativement comprises entre 400 et 800 nm ?

2. Une onde plane progressive se propage dans l’air selon u⃗z\vec u_z, assimilé à la direction de propagation dans le vide. Quelle relation permet de déterminer son champ magnétique à partir de son champ électrique ?

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Polarisation de la lumière.

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