Lumière polarisée

[invitea25b4b17]

bonour,
Y a t-il un lien entre lumière monochromatique et lumière polarisée?

La lumière naturelle est est constituée d'une somme de lumières polarisées et est polychromatique, donc est ce que une lumière polarisée est monochromatique?
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[LPFR]

Bonjour.
Non.
Les deux propriétés sont totalement indépendantes. On peut avoir les quatre combinaisons.
La polarisation décrit la direction du champ électrique de l'onde électromagnétique qui constitue la lumière. La mono-chromaticité ou non dépend du nombre de fréquences ou de longueurs d'onde différentes qui forment la lumière.
Au revoir.

[calculair]

bonour,
Y a t-il un lien entre lumière monochromatique et lumière polarisée?

La lumière naturelle est est constituée d'une somme de lumières polarisées et est polychromatique, donc est ce que une lumière polarisée est monochromatique?

Reponse à la première question : aucun lien

Reponde à la 2° question : La reponse en principe non, en fait une somme de lumiere polarisée dont les plans de polarisation ont une distribution aleatoire est une lumière dite non polarisée.

On peut dire que la lumière naturelle ( celle du soleil ) est une lumière non polarisée et qu'elle a un spectre continue. De facon plus precise , mais un specialiste du domaine devrait confirmer, la lumière du soleil est aussi constituée par un spectre de raies se trouvant dans toutes les longueurs d'ondes de l'infra visible ( infrarouge et en longueur d'onde plus grande) au ultra visible ( ultraviolet et au dela ). Cette lumière est le rayonnement du corps noir à la temperature du soleil avec les raies caracteristiques des corps necessairement excités du soleil, hydrogène, fer, etc...

[invitea25b4b17]

d'accord d'accord. C'est bien ce que je pensais pas je préférais avoir confirmation
Merci d'avoir répondu si rapidement

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
En réalité, la lumière du ciel bleu est polarisée. Pas celle du ciel couvert.
La lumière du ciel bleu est polarisée car elle est due à l'oscillation des électrons des molécules et à la lumière qu'ils réémettent due à cette oscillation (modèle de Rayleigh).
Donc, du côté du soleil et du côté opposée la lumière n'est pas polarisée. Par contre à 90° du soleil, la lumière est polarisée "perpendiculairement à la direction du soleil". Par exemple, au lever du soleil à l'est, la lumière à l'horizon nord et sur est polarisée verticalement. Celle du zénith est polarisée en direction nord-sud.
La lumière de l'arc-en-ciel est aussi polarisée, mais pour des questions de réflexion (dans le même chapitre que l'angle de Brewster).
J'ai lu qu'au moins une fourmi solitaire d'Afrique du nord, utilise la polarisation du ciel pour s'orienter. Elle a de la chance, la bas il fait beau plus souvent qu'ici.
On dit la même chose des abeilles, mais je n'ai rien lu de sérieux à ce sujet.
A+

[calculair]

Tu as raison, la lumière diffusée par le ciel est partiellement polarisée et avec un maximum à 90° de la direction du soleil. Ce phénomène peut être mis à profit pour les photos pour éviter une sur exposition du cilel et pour mieux faire resortir la couleur du ciel. Pour cela il faut equiper l'objectif de l'appareil photo d'un filtre polarisant que l'on oriente convenablement pour obtenir l'effet recherché

[deep_turtle]

Bonjour,

Y a t-il un lien entre lumière monochromatique et lumière polarisée?

Non

SI !!!

Une lumière monochromatique est nécessairement polarisée (elliptiquement). En revanche, une lumière quasi-monochromatique, non...

[LPFR]

SI !!!

Une lumière monochromatique est nécessairement polarisée (elliptiquement). En revanche, une lumière quasi-monochromatique, non...

Bonjour.
Oui je vois ce que vous voulez dire. Mais dans ce cas j'écrirais "MMMonochromatique" avec trois 'm' majuscules . Car il faut que les fréquences soient identiques à au moins 15 digites près. Si non la lumière passe par tour les états de polarisation: linéaire, elliptique, circulaire, elliptique, etc. Il faudrait que les raies aient moins d'un hertz de largeur pour pouvoir l'appeler monochromatique au moins pendant une seconde.
Dans la terminologie usuelle, on ne demande pas tant à la lumière pour l'appeler monochromatique.
Au revoir.

[deep_turtle]

Salut,

On est bien d'accord, sauf sur l'aspect "terminologie" : le « monochromatique » sans majuscule a un nom précis : on appelle ça quasi-monochromatique !

ça me semble important à préciser, car on essaie souvent de raisonner avec des ondes purement sinusoïdales, et on arrive à des incohérences si on essaie d'analyser certains phénomènes de polarisation comme ça !

[LPFR]

Bonjour Depp_Turtle.
Votre définition de "monochromatique" est une définition de mathématicien et non la définition utilisée en physique. Elle exclut tous les lasers de la monochromaticité sauf certains rares lasers de laboratoire très récentes... et encore. Leur largeur de raie est de l'ordre de l'hertz.
En tout cas je n'ai jamais trouvé ni dans des livres ni dans des articles (je ne les ai pas tous lus) quelqu'un qui partage votre définition.

Je crains qu'avec votre intervention vous risquiez de semer le trouble dans quelqu'un qui se pose des questions sur la relation entre la polarisation en la monochromaticité.

Donc, avec les sources dont on dispose et avec la définition utilisée en physique, la polarisation et la monochromaticité sont deux propriétés totalement indépendantes.

Au revoir.

[deep_turtle]

Je crains qu'avec votre intervention vous risquiez de semer le trouble dans quelqu'un qui se pose des questions sur la relation entre la polarisation en la monochromaticité.

Je mea culpe sur ce point. J'ai été un peu agacé par la réponse péremptoire "non", un petit bémol pour tout ceux qui vont lire cette discussion me semblait intéressant, mais je suis d'accord sur le fait qu'il faut le zapper en première lecture.

En tout cas je n'ai jamais trouvé ni dans des livres ni dans des articles (je ne les ai pas tous lus) quelqu'un qui partage votre définition.

Là par contre non, et je suis très surpris par votre remarque. La notion de quasi-monochromaticité est introduite dans la plupart des cours d'optique, elle est fondamentale pour comprendre la notion de cohérence spatiale et temporelle (et, encore une fois, certaines propriétés de la polarisation).

Elle exclut tous les lasers de la monochromaticité sauf certains rares lasers de laboratoire très récentes...

Non, elle exclut de la monochromaticité TOUTES les sources réelles. C'est important de comprendre qu'une source rigoureusement monochromatique, ça n'existe pas !

[LPFR]

Re-bonjour.
Bon nous sommes d'accord et je suis rassuré. Merci.
Sur le purisme du terme monochromatique, je pense que c'est une habitude française de faire des maths à la place de la physique. Pas étonnant que je ne l'ai jamais trouvé. Je ne lis pas des livres de physique français.
Du coup, si on reste rigoriste, les sinusoïdes n'existent pas non plus. Il aurait fallu qu'elles aient commencé bien avant le Big Bang et qu'elles aient durée bien au delà de la mort thermique de l'univers. Dans notre monde la seule chose dont nous disposons ce ne sont que des morceaux de sinusoïde. En fait, même pas, puisqu'il n'y a pas des sources.
Mais la physique ne s'occupe pas de ce qui se passe dans la tête des mathématiciens. La physique se passe dans le monde dans lequel nous vivons, mangeons et prenons le métro. Et toutes les définitions que l'on trouve en physique ne concernent que le monde dans lequel nous vivons.
Vous êtes peut-être trop jeune pour avoir connu l'époque où la lumière d'une lampe au sodium était considérée comme la meilleure source monochromatique dans un labo. Sauf pour les riches qui eux avaient des "monochromateurs" (pardon) à prisme qui crachaient trois fois rien à la sortie.
Cordialement,
LPFR

[deep_turtle]

Mais la physique ne s'occupe pas de ce qui se passe dans la tête des mathématiciens. La physique se passe dans le monde dans lequel nous vivons, mangeons et prenons le métro. Et toutes les définitions que l'on trouve en physique ne concernent que le monde dans lequel nous vivons.

Je comprends votre point de vue, mais il recèle un danger : il me semble impossible, par exemple, de faire comprendre la différence entre "vitesse de phase" et "vitesse de groupe" à un élève sans lui expliquer que d'une part, on étudie généralement l'équation des ondes en abordant ses solutions rigoureusement sinusoïdales, et d'autre part que les sources réelles sont nécessairement polychromatiques.

Du coup, si on reste rigoriste, les sinusoïdes n'existent pas non plus.

Elles existent en tant qu'objet mathématiques, et forment la base de l'analyse de Fourier, dont il me semble difficile de nier l'intérêt en physique !

Et toutes les définitions que l'on trouve en physique ne concernent que le monde dans lequel nous vivons.

ça me semble simpliste (avec tout le respect dû etc), mais nous entrons dans un vaste débat... Allez quand même juste pour le fun : Quelle définition donneriez-vous d'un rayon lumineux, qui ne se réfère qu'à des notions "physiques" ?

[invite8ef897e4]

Bonjour

Quelle définition donneriez-vous d'un rayon lumineux, qui ne se réfère qu'à des notions "physiques" ?

Juste pour le fun !? Le rayon lumineux est l'objet fondamental a partir duquel tout le reste est defini
Un point de l'espace-temps par exemple est un concept derive comme intersection de deux rayons lumineux.

[LPFR]

Re.

Je comprends votre point de vue, mais il recèle un danger : il me semble impossible, par exemple, de faire comprendre la différence entre "vitesse de phase" et "vitesse de groupe" à un élève sans lui expliquer que d'une part, on étudie généralement l'équation des ondes en abordant ses solutions rigoureusement sinusoïdales, et d'autre part que les sources réelles sont nécessairement polychromatiques.

Nous n'avons sûrement pas la même façon de présenter les choses à nos étudiants. J'ai réussi de façon répétée à faire passer les vitesses de groupe et de phase, sans formalismes inutiles, avec peu de formules et beaucoup de dessins et d'analogies. Et ceci avec des étudiants pas très forts chez lesquels les formalismes ne seraient de toute façon pas passés.

Elles existent en tant qu'objet mathématiques, et forment la base de l'analyse de Fourier, dont il me semble difficile de nier l'intérêt en physique !

Je ne vois pas comment on peut utiliser en physique un outil qui ne s'applique qu'à des objets inexistants dans notre monde. Non, précisément, on utilise Fourier pour des choses qui ne sont que des "quasi-sinusoïdes" et ça marche de tonnerre! Si Fourier ne pouvait s'appliquer qu'à des vraies sinusoïdes, il n'aurait aucun intérêt en physique où il n'y en a pas des vraies.

ça me semble simpliste (avec tout le respect dû etc), mais nous entrons dans un vaste débat... Allez quand même juste pour le fun : Quelle définition donneriez-vous d'un rayon lumineux, qui ne se réfère qu'à des notions "physiques" ?

Je n'ai jamais éprouvé le besoin de définir un rayon de lumière. Et pour tout dire, je ne m'intéresse pas du tout à la définition. Tout le monde sait de quoi il s'agit et cela me suffit largement.
Trouver des définitions formelles pour de choses que l'on utilise depuis des années ou de siècles n'est pas mon sport de prédilection.

A+

[deep_turtle]

J'ai réussi de façon répétée à faire passer les vitesses de groupe et de phase, sans formalismes inutiles, avec peu de formules et beaucoup de dessins et d'analogies.

A quel moment ai-je dit le contraire ? Formalisme ou pas, tu ne peux pas faire passer la notion de vitesse de groupe/vitesse de phase sans différencier une onde monochromatique d'une onde quasimonochromatique, il me semble.

Non, précisément, on utilise Fourier pour des choses qui ne sont que des "quasi-sinusoïdes" et ça marche de tonnerre! Si Fourier ne pouvait s'appliquer qu'à des vraies sinusoïdes, il n'aurait aucun intérêt en physique où il n'y en a pas des vraies.

Heu... je n'ai pas dit que Fourier ne s'appliquat qu'à de vraies sinusoïdes. Je dis que Fourier c'est décomposer un signal quelconque (éventellement quasi-monochromatique) en vraies sinusoïdes ! Je te comprends de moins en moins...

Je n'ai jamais éprouvé le besoin de définir un rayon de lumière. Et pour tout dire, je ne m'intéresse pas du tout à la définition.

Alors comment peux-tu écrire :

Et toutes les définitions que l'on trouve en physique ne concernent que le monde dans lequel nous vivons.

As-tu déjà enseigné à un niveau élémentaire ? Certains étudiants aiment qu'on leur définisse les choses dont on leur parle, et commencer l'optique géométrique sans définir un rayon lumineux pourrait en déconcerter plus d'un. En recherche aussi, si on commence à manipuler des concepts non définis, on se fait vite tomber dessus, à raison !

Trouver des définitions formelles pour de choses que l'on utilise depuis des années ou de siècles n'est pas mon sport de prédilection.

Tu dis ça comme si c'était du pinaillage... Il me semble pourtant que la première étape dans la compréhension des concepts, en physique ou ailleurs, c'est de pouvoir définir clairement ce dont on parle, non ?

[LPFR]

Re-bonjour Deep_Turtle.
Je crois que cette discussion est un peu déplacée dans ce fil. Et je vous propose qu'on arrête là. De toute façon je crois que sur ces thèmes, nos points de vue sont probablement irréconciliables.
Et en réalité je ne prends aucun plaisir à ces discussions. Si je participe à ce forum c'est pour essayer d'aider de gens quand je le peux et non pas pour croiser le fer.
Cordialement,
LPFR

[deep_turtle]

Et en réalité je ne prends aucun plaisir à ces discussions.

Arghh...

Si je participe à ce forum c'est pour essayer d'aider de gens quand je le peux et non pas pour croiser le fer.

Pareil (sinon depuis le temps je serais mort embroché plusieurs dizaines de fois), mais j'avais l'impression qu'on pouvait échanger de manière constructive, c'est pas souvent qu'on a l'occasion de parler ouvertement comme ça...

Et je vous propose qu'on arrête là.

Ben je vais pas discuter tout seul de toutes façons (même si ça m'arrive dans d'autres fils... ). Au revoir donc.

Cordialement.