Électromagnétisme

[invite84a62bd9]

bonjour,
en électromagnétisme, qu'est-ce que c'est que la polarisation elliptique, circulaire ou linéaire, où est l'ellipse, où est le cercle ?
j'ai du mal à comprendre ce que c'est, est-ce que quelqu'un pourrait l'expliquer, svp ?
merci.
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[Gwyddon]

Bonjour,

Supposons que tu aies choisi l'axe de ton repère dans la direction de propagation de ton onde électromagnétique, et intéressons-nous au champ électrique.

Le champ est vectoriel transverse, donc seule les composantes E_x et E_y nous intéressent.

La polarisation c'est l'orientation de ces composantes entre elles dans le plan d'onde (qui est le plan orthogonal à la direction de propagation, ici la direction z).

Donc ce qui va t'indiquer le type de polarisation, c'est la courbe décrite par (E_x,E_y) dans le plan d'onde, lorsque le temps varie. Si cette courbe est un cercle on parle de polarisation circulaire, si c'est une ellipse on parle de polarisation elliptique et si c'est une droite (ie la direction du champ électrique est constante) alors c'est une polarisation rectiligne

[Cassano]

La polarisation d'une onde électromagnétique est le lieu géométrique decrit par le vecteur E pour une onde se propageant vers l'observateur (definition conventionnelle). Si tu place ton onde dans un repere cartésien x,y,z, avec un vecteur d'onde k (sens de propagation) porté par z, ton onde plane est contenue dans le plan x,y. Et bien si ton onde ne "tourne" pas, tu a une polarisation linéaire. Si ton onde tourne en venant vers toi, la polarisation est eliptique ou circulaire : la polarisation circulaire est une polarisation éliptique particulière, dans laquelle les composantes Ex et Ey de ton champ éléctrique sont déphasées de pi/2 et où Ex = Ey en norme.

En gros, en polarisation circulaire, ton onde décrit un tire-bouchon (pour imager...)

[invite84a62bd9]

merci, mais c'est le champ électrique qui tourne ?
la polarisation circulaire elliptique, circulaire ou linéaire ne peut pas se voir à l'oeil nu, est-ce que c'est à l'échelle microscopique que l'on voit cela ?
j'ai un peu de mal à imaginer ce qu'est la polarisation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Cassano]

merci, mais c'est le champ électrique qui tourne ?
la polarisation circulaire elliptique, circulaire ou linéaire ne peut pas se voir à l'oeil nu, est-ce que c'est à l'échelle microscopique que l'on voit cela ?
j'ai un peu de mal à imaginer ce qu'est la polarisation.

Non, car l'oeil est un récepteur qui ne voit pas les champs, et en particulier leur polarisation. Pour te rendre compte de la polarisation de la lumière, il faut utiliser des polaroid, qui laissent passer certaines polarisations et bloquent les autres. Tu peux ainsi obtenir de la lumièere dite polarisée. C'est ce que font les lames minces en pétrographie (tu as deja du observer des minéraux au microscope en lame mince) : avec un analyseur , tu vois alors apparaitre différentes couleurs

[Gwyddon]

Non, car l'oeil est un récepteur qui ne voit pas les champs, et en particulier leur polarisation. Pour te rendre compte de la polarisation de la lumière, il faut utiliser des polaroid, qui laissent passer certaines polarisations et bloquent les autres.

Sans compter le fait que la lumière naturelle n'a pas de polarisation particulière...

[invite84a62bd9]

Non, car l'oeil est un récepteur qui ne voit pas les champs, et en particulier leur polarisation. Pour te rendre compte de la polarisation de la lumière, il faut utiliser des polaroid, qui laissent passer certaines polarisations et bloquent les autres. Tu peux ainsi obtenir de la lumièere dite polarisée. C'est ce que font les lames minces en pétrographie (tu as deja du observer des minéraux au microscope en lame mince) : avec un analyseur , tu vois alors apparaitre différentes couleurs

quand tu dis que certaines polarisations peuvent passer et d'autres non, que veux-tu dire par polarisation ?
est-ce que c'est bien le champ electrique qui tourne ?
et le champ magnétique, est-ce qu'il intervient ?
en fait, c'est l'onde électromagnétique que j'ai du mal à imaginer, est-ce que c'est comme un faisceau lumineux ?
merci.

[invite84a62bd9]

est-ce que c'est bien le champ électrique qui tourne ?

[Gwyddon]

est-ce que c'est bien le champ électrique qui tourne ?

En effet, mais si le champ électrique tourne le champ magnétique aussi

[invite84a62bd9]

merci, comment peut-on se représenter une onde électromagnétique ?
dans quel cas, il y a des ondes électromagnétiques ?

[invite84a62bd9]

quelqu'un saurait répondre à mes questions ?

[Cassano]

merci, comment peut-on se représenter une onde électromagnétique ?
dans quel cas, il y a des ondes électromagnétiques ?

Comme un champ éléctrique et un champ magnétique couplés, qui oscillent tels des sinusoïdes. Et oui c'est bien le champ électrique (ou magnétiques, puisqu'ils sont toujours orthogonaus) qui tourne (on a choisit la champ éléctrique pour la polarisation par simple convention)

[Gwyddon]

Bonjour,

Il faut aussi que tu te rendes bien compte que ton oeil (ainsi que tout capteur de la lumière) n'est sensible qu'à l'énergie (électrique de surcroît) du champ électromagnétique, et non au champ lui-même...

[invite84a62bd9]

est-ce que un faisceau lumineux est une onde electromagnetique ?
si oui, dans ce cas, le champ electrique est orientée comment sur le faisceau ?
merci.

[Gwyddon]

est-ce que un faisceau lumineux est une onde electromagnetique ?

Oui.

si oui, dans ce cas, le champ electrique est orientée comment sur le faisceau ?
merci.

La direction du faisceau lumineux est la direction de propagation de l'énergie de l'onde ; dans un milieu isotrope (et homogène) cela correspond aussi à la direction de propagation de l'onde électromagnétique, mais pas toujours (ce n'est pas le cas dans un milieu anisotrope, par exemple certains cristaux).

Le champ électrique est alors perpendiculaire à cette direction si elle correspond à la direction de propagation (ie dans le plan d'onde)

[invite84a62bd9]

peux-tu me dire ce qu'est un milieu isotrope ?

[Gwyddon]

peux-tu me dire ce qu'est un milieu isotrope ?

Ici dans la discussion, un milieu dans lequel les propriétés de la lumière ne dépendent pas de l'orientation. Par exemple un milieu relativement isotrope classique : l'air

Un milieu non isotrope : le prisme.