Ondes non polarisées

[Chmiman]

Bonsoir, si on prend la direction de la propagation de l'onde électromagnétique par exemple, la lumière vibre dans un même plan perpendiculaire au plan de la direction de propagation ou dans toutes les directions sans forcément appartenir à un plan perpendiculaire à la direction de propagation ?

Et c'est seulement dans ce plan perpendiculaire que ensuite les directions peuvent varier , ou les directions ne suivent pas un plan perpendiculaire ?

J'ai des infos vague , et je ne sais pas quoi apprendre sur la lumière non polarisée vis à vis du plan et de la direction de propagation, de plus je n'ai aucune idée de pourquoi la lumière du soleil par exemple, vibrerait dans un plan parfaitement perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde !

Merci de vos éclaircissements
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[LPFR]

Bonjour.
La lumière « non polarisée » est en réalité formée par un tas d’ondes polarisées avec des polarisations diverses et des fréquences différentes (même si elles peuvent être proches).

Une seule onde polarisée peut être la somme de deux ondes polarisées linéairement avec des orientations différentes mais fixes, de fréquence identique et avec un déphasage quelconque constant. Cela donne une onde dite « polarisée elliptiquement ».
Au revoir.

[Chmiman]

Je vous remercie , mais la lumière non polarisée doit elle vibrer quand même dans un plan perpendiculaire à la propagation comme c'est parfois dit ? En fait , c'est comme si je traçais une ligne droite , la propagation , et un plan perpendiculaire , et que je mettais des vibrations de directions différentes mais appartenant à ce plan , ou alors de directions différentes et de plans totalement aléatoires ?

[LPFR]

Re.
Dans le cas d’une onde plane (ou formée d’ondes planes) polarisée ou non, oui, les champs E et B de l’onde sont perpendiculaire à la direction de propagation.

Mais pour une onde sphérique (imaginez un globe terrestre avec ses parallèles et ses méridiens), un des champs (celui qui a la direction des parallèles) est perpendiculaire à la direction de propagation (le rayon local), mais l’autre (celui qui se situe dans les plans des méridiens) ne peut pas l’être que momentanément. Il tourne dans ces plans.

Et n’oublions pas que les ondes planes ne sont qu’une simplification de calcul. Une vraie onde plane transporterait une puissance infinie. En fait, un travaille avec des morceaux d’onde sphérique qui peuvent être assimilés à un morceau d’onde plane. Par exemple, à notre niveau, ce qui arrive d’une étoile est une onde plane.
Une autre possibilité est celle de fabriquer un morceau d’onde plane à partir d’une source ponctuelle, avec une lentille ou un miroir convergent.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chmiman]

D'accord ! Petite question de curiosité scientifique : Comment les scientifiques arrivent ils à caractériser et à dire que l'onde vibre perpendiculairement , de quels appareils se servent ils pour arriver à manipuler des choses que l'on ne perçoit pas ?

[LPFR]

Re.
Je ne sais pas si historiquement on connaissait des propriétés de la lumière qui furent par la suite expliquées par la polarisation. Comme le comportement avec la tourmaline ou le spath d’Islande.
Mais on sut que la lumière était une onde électromagnétique à partir de la découverte sur le papier (par Maxwell) qu’il pouvait avoir des ondes dont la vitesse de propagation était proche de celle (connue) de la lumière. Donc, en même temps que l’on découvrait la nature électromagnétique de la lumière, on avait déjà ses propriétés de polarisation données par les lois qui décrivaient ses champs. Facilement vérifiables en pratique avec les polariseurs de l’époque.
A+
Édit : la réponse est oui. On connaissait les propriétés dues à la polarisation bien avant de connaître la nature EM de la lumière. Le prisme de Nicol fut inventé en 1828, bien avant les travaux de Maxwell.