polariser une onde EM avec des tire-bouchons ?

[invite8c514936]

Bonjour,

Suite à une discussion dans le forum de chimie sur l'origine physique de l'activité rotatoire de certaines molécules, j'ai pense à une expérience d'électromagnétisme et je me demande si quelqu'un l'a déjà vue réalisée...

Alors voila, pas mal de phénomènes optiques ont un équivalent dans d'autres domaines de longueurs d'onde des ondes électromagnétiques (le EM dans le titre...), et en TP on montre souvent ça avec des ondes centimétriques (on peut faire des polariseurs assez simplement avec une grille métallique, par exemple). Or, le phénomène de polarisation rotatoire devrait a priori aussi pouvoir être mis en évidence avec ces ondes centimétriques : remplir un récipient de tire-bouchons identiques (ayant tous la même chiralité), faire passer l'onde émise par la source (polarisée linéairement si c'est un klystron) à travers...

L'onde polarisée linéairement à l'entrée se décompose en deux ondes polarisées circulairement, l'une passe bien (celle qui tourne en sens contraire du pas des tire-bouchons) alors que l'autre est absorbée...

Du coup, l'onde à la sortie devrait être elliptique, ce qu'on pourrait vérifier en faisant tourner le détecteur (lui aussi senseible à une polarisation linéaire en général) et en vérifiant que la variation du signal détecté avec l'angle a été modifié par le "milieu actif" (les tire-bouchons...).

Quelqu'un a déjà fait ça ??
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[invitef7177163]

Salut,

Interessant en effet cette experience - a faire si ce n'a pas ete deja fait.
Mais a premiere vue je pense qu'il faudrait choisir avec precaution la longueur d'onde, et avoir par exemple le meme rapport entre lambda et le pas et dimensions des tires-bouchons par rapport aux conditions rencontrees par la lumiere visible traversant une solution chirale... Je pense aussi, entre-autre, que les tirs-bouchons devront etre disperse et non enchevetre...

A+

Max

[invitea3fc981a]

ça semble une bonne idée d'expérience en effet ! Pourquoi personnes n'y a pensé plus tôt ?

Il faudrait expérimenter ça, et si ça marche le rajouter aux sujets de TP de DEUG/licence sur l'électromag

[invite8ef897e4]

Il faudrait expérimenter ça, et si ça marche le rajouter aux sujets de TP de DEUG/licence sur l'électromag

combien vous pariez que quelques tire-bouchon vont disparaitre ?
Surtout, ne pas faire ce TP en debut d'annee lorsque les gens s'installent chez eux...

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteed589665]

Si j'ai bien compris, l'expérience que tu cherches à faire c'est pour montrer le pouvoir rotatoire d'une solution avec un certain type d'énantiomère, à moins que je confonde avec autre chose. Si c'est ça, je crois que Pasteur s'est intéressé à ce phénomène donc faudrait aller voir dans ses recherches.

[invitea3fc981a]

combien vous pariez que quelques tire-bouchon vont disparaitre ?
Surtout, ne pas faire ce TP en debut d'annee lorsque les gens s'installent chez eux...

C'est clair bonjour les soirées étudiantes ! lol


Dans tous les cas cette expérience, si elle donne les résultats attendus, n'explique en rien le fait que certaines molécules chirale ont une activité optique. Si la molécule d'ADN a clairement une forme de tire-bouchon, il n'en va pas de même pour d'autres molécules... Je n'ai pas d'exemple sous la main, mais comment cela s'explique-t-il physiquement ? Y a-t-il un moyen de l'expliquer "avec les mains", ou faut-il passer par l'analyse de la topologie de la densité électronique de ces molécules ? :confused:

[invite8c514936]

Si la molécule d'ADN a clairement une forme de tire-bouchon, il n'en va pas de même pour d'autres molécules...

Je te propose la conjecture de Deep_Turtle :

Toute forme chirale (différente de son image dans un miroir) peut s'approximer par un tire-bouchon

Maintenant, n'essaie pas d'ouvrir une bouteille avec n'importe quoi non plus, j'ai pas dit ça...

Non, sérieusement, regarde ta main droite, étends-la devant toi, paume vers la gauche, pouce vers toi, les autres doigts vers le haut. Maintenant plie légèrement tous les doigts. Voilà, tu as un objet chiral.

Bon, ben imagine que des électrons soient libres de se déplacer sur ta main, et qu'une onde polarisée circulairement arrive dessus, venant de la direction de ton oeil... Si la polarisation tourne dans le sens d'un tire-bouchon ordinaire, un électron du bout de ton pouce pourra suivre l'onde et se propager dans ta paume jusque dans ton petit doigt. Si l'onde tourne dans l'autre sens, l'électron du bout du pouce ne pourra aller nulle part...

[invitea3fc981a]

Sympa, c'est effectivement une explication "avec les mains"

Merci deep_turtle

[invite88ef51f0]

Salut tout le monde,
Deep_turtle, si tu te lances dans l'expérience, ce site devrait t'intéresser : http://www.boutique.lesgauchers.com/...?rayon=5&id=57

c'est effectivement une explication "avec les mains"

[invite761210000]

Bonjour à tous,

Je me rappelle avoir fait ça en prépa. On le faisait avec des ressorts pris dans des blocs de polystyrène : un bloc avec des ressorts tous identiques et un autre avec des ressorts "gauche" et "droit" en proportion égale. Cela fonctionnait très bien aves des ondes centimétriques. Je n'ai jamais revu ce genre de manip par la suite... il faudrait que je prenne le temps de la refaire un de ces jours !

Xavier Ducros

[invite212ab20d]

La structure tire-bouchon ne m'apparait pas optimale pour faire ce que tu cherches. La situation est différente de celle de la grille qui peut être assimilée à un plan si la longueur d'onde est suffisamment grande devant l'épaisseur de la grille. Il faudrait m'expliquer en quoi les conditions aux limites empêchent la propagation de l'OEM en fonction de la rotation du champ E. Je comprends l'idée mais en équations (conditions aux lilmites de E et B sur les parois du tire-bouchon) la forme tire-bouchon ne me paraît pas conduire naturellement au résultat souhaité. L'absorption du 'mauvais sens de rotation' de la polarisation ne sera à mon avis que partielle, il faudrait calculer pour voir comment optimiser. Le rapport pas du tire-bouchon/lambda est un paramètre important comme déjà écrit.

Enfin, c'est juste un avis intuitif.

[invite8c514936]

L'idéal serait une hélice qui a le même pas que l'onde EM. Si ce n'est pas le cas peut-être effectivement la forme de tire-bouchon n'est-elle pas idéale ?