chiral / achiral Activite optique

[invite22bb543b]

bonjour,
Ma question m a amene a me poser plusieurs questions :
Comment cree t on ou obtient on une lumiere polarisee plane (expliquez moi le mecanisme physique)
Que se passe t il quand une lumiere polarisee traverse une cuve remplie de substance chiral ?? Comment cela se fait que le pouvoir rotatoire est modifié ?
Que se passe t il quand une lumiere polarisee traverse une cuve remplie de substance achiral ?? Expliquez moi ce qu il se passe ??
Et enfin quand deux substance chirale inverses (le + et le -) sont traversee par une lumiere polarisee , que se passe t il expliquez moi le mecanisme !
Merci de m expliquer tout ca, c est super sympa
@+
Dan
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[invite2c6a0bae]

Comment cree t on ou obtient on une lumiere polarisee plane (expliquez moi le mecanisme physique)

Avec un polarisateur : on selectionne unez direction en faite de l'onde ( en gros)

Que se passe t il quand une lumiere polarisee traverse une cuve remplie de substance chiral ??

elle devie

Que se passe t il quand une lumiere polarisee traverse une cuve remplie de substance achiral ??

elle fair droite gauche droite gauche , soit tout droit en macroscopique

Et enfin quand deux substance chirale inverses (le + et le -) sont traversee par une lumiere polarisee , que se passe t il expliquez moi le mecanisme !

Une grosse fois a droite puis une grosse fois a gauche = tout droit

Tu aurait du poster ca en physique lol

[invite42d02bd0]

Je ne m'étais jamais posé la question... Mais comment est ce qu'un ensemble de molécule dévie tous les rayons dans le même sens?

[acx01b]

je n'ai toujours rien compris au mécanisme qui permet de mesurer facilement la chiralité d'un produit pure....

si on a une molécule chirale: elle dévie tous les photons de 30° vers la droite (mettons) ou cela dépend du sens ou arrive le photon? (est-ce que si on se place dans l'axe ou arrive le photon, il sera toujours dévidé de 30° vers la droite ou est-ce que ça dépend dans quelle position est la molécule, de face ou de biais, de coté....???)

voila merci d'avance..

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Pour lever un éventuel malentendu, la molécule chirale ne "dévie" pas la lumière, celle-ci se propage toujours dans la même direction dans la cuve ! C'est la plan de polarisation de la lumière qui tourne, par la direction de propagation..

[invite22bb543b]

c koi la difference ??

[invite8c514936]

La lumière, c'est une onde électromagnétique, c'est-à-dire une variation de champ électrique et de champ magnétique qui se propage dans l'espace. Quand une onde se propage dans une direction (imagine qu'elle se dirige pile vers toi), le champ électrique est perpendiculaire à la direction de propagation (il sera dirigé par exemple vers le haut pour toi, ou vers la gauche, ou de biais, mais jamais vers toi).

La direction du champ électrique peut varier au cours de la propagation. Par exemple loin de toi ce champ est dirigé vers le haut, puis plus près, il a tourné et est dirigé vers la gauche, etc...

Dans la situation que je viens de décrire, la lumière se propage en ligne droite, l'ensemble des endroits où il y a un champ électrique et un champ magnétique forme une droite. Mais sur cette droite, la direction que prennent ces champs peut différer d'un point de la droite à un autre...

[moco]

La lumière est l'analogue d'une vibration qui se propage le long d'une corde tendue.

Imagine que tu tiennes l'extrémité d'une corde tendue en main, dont l'autre extrémité soit fixée au mur. Imagine que tu donnes un coup verticalement sur la corde avec l'autre main. Cela va créer une vibration, une onde qui va se propager en restant verticale. Elle va atteindre et toucher le mur, et selon la nature de la fixation au mur, elle va revenir un peu atténuée, mais toujours verticalement vers toi.
Si tu donnes un coup de côté, horizontalement sur ta corde tendue, et toujours avec l'autre main, l'onde sera horizontale et se prépagera très bien le long de la corde. Tu peux donner des coups de biais. L'onde continuera son chemin le long de la corde en restant parallèle à la vibration initiale.
La lumière c'est un peu pareil. La corde représente le rayon lumineux. Un corps lumineux se comporte comme s'il émettait des vibrations de manière incohérente, tantôt verticalement, tantôt de biais, tanôt horizontalement. Au hasard. L'oeil ne distingue pas si la lumière qui le frappe est issue d'une vibration verticale ou non.

Mais voilà. Imagine que, en plus de la corde tendue de tout à l'heure, quelqu'un place une sorte de grillage à barreaux verticaux, comme les barreaux d'une prison, perpendiculaire à ta corde. Ou bine une sorte de rateau. La corde traverse le dit grillage sans toucher les barres verticales. Si les bareaux sont assez rapprochés, le grillage laissera passer les vibrations verticales, mais pas les autres. Les seules vibrations de corde qui traverseront ton grillage seront les vibrations verticales. La lumière qui traversera un tel barrage est dite polarisée. Elle ne vibre que dans un plan. Un tel barrage est formé de molécules bien alignées, comme les barreaux de la prison. Il existe de tels grillages, qu'on appelle polariseurs.

Si tu disposes deux grillages l'un derrière l'autre à cheval sur la même corde, la vibration de la corde passera si les deux systèmes de barreaux sont parallèles. Mais si l'un des grillages a des barreeux verticaux et l'autre des barreaux horizontaux, aucun mouvement ne peut franchir ce barrage. Pour la lumière, on dit que, si l'on croise les polariseurs, l''écran est opaque. Tandis que si on superpose deux polariseurs sans les croiser, la lumière passe quand même.

Les verres Polaroid sont de bons polariseurs. Essaye de prendre deux verres Polaroid, de deux paires de lunettes anti-reflets. En les torunant l'un derrière l'autre, il arrive un moment où l'ensemble est opaque.

Mais maintenant si tu insères un récipient plein d'eau entre les deux polariseurs, le système reste opaque. Par contre, si tu insères une solution d'eau sucrée, la lumière passe de nouveau. Il faut faire tourner quelque peu le 2ème polariseur pour que l'obscurité soit rétablie. Essaie ! C'est rigolo !

Le sucre fait tordre le plan de polarisation de la lumière. Le sucre est chiral.

Mais n'oublie pas que le trajet du rayon de lumière reste toujours rectiligne dans toutes ces expériences. la corde reste toujours tendue de la même façon !

[acx01b]

merci beaucoup !
c'est vrai que ce sont les bases pour comprendre, et je crois que beaucoup d'entre nous ne les avaient pas!!

[acx01b]

bon je n'ose pas demander comment on fait donc pour créer une lumière polarisée (avec un produit dont les molécules sont en gros bien rangées, comme dans un crystal? ex: verre de polaroid, qui est fait en quoi?)

et comment fait-on pour mesurer la polarisation du rayon obtenu à la sortie de la cuve?

merci d'avance!

[invite8c514936]

bon je n'ose pas demander comment on fait donc pour créer une lumière polarisée (avec un produit dont les molécules sont en gros bien rangées, comme dans un crystal? ex: verre de polaroid, qui est fait en quoi?)

Bon je n'ose pas te répondre que oui c'est une manière de faire, passer la lumière dans un système dans lequel des molécules allongées sont bien alignées, si bien que les propriétés d'interaction de l'onde avec le système ne sont pas les mêmes, selon que l'onde incidente est polarisée dans une direction ou une autre.

Ceci dit il y a plusieurs moyen de créer de la lumière polarisée.

1/ absorber/se débarrasser d'une composante de la polarisation pour en privilégier une autre : polaroïd, polarisation par réflexion, diffusion dans l'atmosphère,...

2/ Si on dispose d'une lumière polarisée circulairement ou elliptiquement, utiliser des cristaux anisotropes (mais là ça devient compliqué à expliquer en une phrase)

3/ Certaines sources produisent naturellement des ondes polarisées (rayonnement synchrotron).

J'en oublie surement.

et comment fait-on pour mesurer la polarisation du rayon obtenu à la sortie de la cuve?

On met un autre polariseur (on l'appelle alors souvent analyseur) et on l'oriente jusqu'à ce que toute la lumière le traverse !

[invite070c425f]

Dans le 1), la réfexion, on n'aurait pas les miroirs et la lune ?

[invite8c514936]

Tu peux expliciter ta question Félix ? Je ne la comprends pas.

[invite070c425f]

Oui, je crois me souvenir que la lumière réfléchie par un miroir ou par la Lune est (au moins partiellement, pour la Lune), polarisée, ce qui entre dans le cadre de ton 1)...
Bon week-end.
Félix

[invite03f54461]

Slu
A propos de liquide polarisant, cela n'implique-t-il pas un ordre ?
et cet ordre serait-il intrinsèque, où serait produit par l'intéraction rayon lumineux/molécules du liquide ?
Grossomodo, les molécules se comporteraient-elles comme autant de microaimants s'alignant avec la même orientation quelleque soit l'agitation ?
(cette question me traine en tête depuis ma 1ère)

[moco]

Les miroirs renvoient une lumière qui n'est pas tout à fait polarisée. Toutefois pour une incidence très particulière, celle de 56° si je me souviens bien (incidence de Brewster), la lumière réfléchie est parfaitement polarisée.
Mais le plus simple, pour obtenir une lumière polarisée, est de l'envoyer sur un filtre Polaroid. Cela ne coûte pas cher, quelques Euros le décimètre carré. Et c'est efficace. Un tel filtre coupe toutes les composantes de la lumière suaf celle qui vibre dans un seul plan. Effectivement, les molécules d'un tel filtre sont alignées (peignées) d'une certaine façon, mais je n'en sais pas plus.

[invite22bb543b]

C'est super de voir tout le monde prendre un peu de temps pour répondre !!
Merci, je vous en suis reconnaissant
Dan