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lame quart d'onde



  1. #1
    pidofra

    lame quart d'onde


    ------

    Bonjour à tous
    J'aimerai savoir si quelqu'un pourrai m'aider à comprendre pourquoi dans le cas d'une lame quart d'onde on dit que l'onde sortante est circulaire et non pas de 45 ° seulement? pourquoi tournerai t elle dans une quart d'onde et pas dans une demie onde?
    2galement si elle tourne pourquoi s'en sert on pour tourner que de 45° et non pas plus, la polarisation entrante?
    Merci de votre aide

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : lame quart d'onde

    Bonjour.
    Un quart d'onde correspond à un quart de période qui correspond à 2pi. Un quart de 2pi c'est pi/2: 90°.
    Cela veut dire que l'onde à 90° est retardée de ¼ de période et qu'elle arrive au maximum quand l'autre passe par un zéro.
    Au revoir.

  4. #3
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    merci pour cette reponse mais je doit dire que je reste un peu sur ma faim.
    D'une 1/4 d'onde on dit qu'elle rend la polarisation circulaire. Pourquoi? circulaire?
    Aussi pourquoi 90° ne fait faire que 45° de rotation de phase, en réalité?
    Alors que les demis ondes, elles font faire une rotation de 90° a une polarisation?
    Il y a des trucs que je ne comprends pas et je ne trouve pas de reponse sur le webb.
    Merci encore

  5. #4
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Bonjour,

    Ça ne va pas être évident sans schéma, mais bon tant pis.

    Une lame quart d'onde (ou demi-onde ou autre) est une lame biréfringente, c'est-à-dire qu'elle présente un indice de réfraction différent selon la polarisation de la lumière incidente. Il existe de ce fait dans une lame biréfringente deux axes perpendiculaires: l'axe rapide et l'axe lent, nommés ainsi car la vitesse de propagation de l'onde dépend de l'indice de réfraction (l'axe rapide correspond à l'indice le plus faible, l'axe lent le plus fort).
    Une lumière polarisée selon l'un des deux axes ne voit qu'un seul indice, ou , selon l'axe choisi.
    Maintenant, si on envoie une lumière polarisée quelconque, cette lumière n'est rien d'autre que la somme (pondérée comme il faut) de deux lumières polarisées l'une selon l'axe rapide et l'une selon l'axe lent. Chacune de ces composantes va se déphaser différemment, puisque chacune semble voir une lame d'indice différent.
    Donc si on part d'une lumière polarisée linéairement avec des composantes en phase, on peut se retrouver en sortie de lame avec une polarisation elliptique quelconque puisque les composantes du champ électrique se sont déphasées.

    Une lame quart d'onde est une lame dont la longueur est contrôlée de manière à ce que le déphasage entre les composantes du champ électrique corresponde à . Si de plus, la lumière polarisée linéairement est envoyée à 45° des axes rapide et lent, alors la polarisation en sortie sera une polarisation circulaire.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    LPFR

    Re : lame quart d'onde

    Re.
    J'ai l'impression que votre problème se situe plutôt au niveau de la compréhension de ce qu'est une onde polarisée circulairement. Je pense que vous ne la "voyez" pas.

    Prenez dans votre main une longue corde tendue horizontalement. Si vous l'agitez verticalement, vous générerez une onde polarisée verticalement. Si vous agitez votre main horizontalement vous générerez une onde polarisée horizontalement.
    Comment faut-il que vous agitiez votre main pour générer une onde polarisée circulairement?

    Quand vous pourrez répondre, vous aurez compris ce qu'est une onde polarisée circulairement.
    A+

  8. #6
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    merci
    Si de plus, la lumière polarisée linéairement est envoyée à 45° des axes rapide et lent, alors la polarisation en sortie sera une polarisation circulaire
    Voila c'est cela que je ne comprends pas.
    POurquoi si j'entre en polarisation verticale,par exemple, je ressort à 45°?
    Pourquoi si j'entre à 45 °je ne ressort pas soit à 0°? soit à 90°? pourquoi circulaire?
    Si j'utilise une demie onde je sais que je vais tourner de 90 ° par rapport a son axe neutre. mais pourquoi l'onde ne tourne t elle pas si je rentre à 45° de l'axe neutre dans une demie onde ?
    merci de votre aide.

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  10. #7
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Attention, attention. LPFR a raison quand il dit que votre problème a pour origine la compréhension de ce qu'est une polarisation circulaire. Ensuite, vous allez vous mélangez si en plus vous essayez de comprendre l'action d'une quart d'onde et d'une demi-onde en même temps. Elles fonctionnent de la même manière (sur la biréfringence) mais elles ne sont pas faites pour obtenir la même chose.

    Donc, pour vous, qu'est-ce qu'une lumière polarisation circulaire, et quel est son lien avec la polarisation linéaire ? Effectivement, si vous ne savez pas ça, vous ne pourrez pas comprendre la suite.

  11. #8
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    J'ai vu des animations sur internet qui montrait une onde polarisee penetrante une quart d'onde et l'animation la faisait tourner a la sortie sur ses deux axes.
    Donc pour moi une polarisation lineaire et fixe et a une direction alors qu'une circulaire est est circulaire soit a droite soit a gauche non?

  12. #9
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    petite precision encore, pour moi une polarisation circulaire ce n'est pas facile a exprimer mais si on prends les aiguilles d'une montre bloquées à 45° alors une polarisation circulaire ce serait ces aiguilles bloquées à 90) qui tourneraient ensembles sur leur axes en fait comme les aiguilles d'une montre mais bloquées à 90°
    Ce n'est pas cela?

  13. #10
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Je n'ai pas compris, mais j'ai l'impression que vous vous trompez. Pour une polarisation linéaire, le champ électrique garde toujours la même direction au cours de sa propagation, comme ici (champ E en rouge). Une polarisation circulaire, c'est un champ électrique qui tourne au fur et à mesure qu'il se propage. Si on le regarde de face, le champ décrit un cercle, comme ici. Est-ce que c'est déjà plus clair ?

  14. #11
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    merci en fait c'est ce que je pensais car c'est ce que j'avais vu sur google, mais pourquoi tourne t il ? et pourquoi on s'en sert souvent pour ne faire faire que 45° de rotation à une onde? de ce fait si l'onde passe deux fois a travers elle fait 45° a l'aller plus 45° au retour ce qui fait en tout 90 . Pourquoi que 45° par passage alors qu'elle et circulaire.?
    merco encore

  15. #12
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Il n'y a pas de "raison" à la rotation du champ électrique autour de l'axe de propagation, ce type de polarisation existe, c'est tout. Une onde électromagnétique est forcée, parce qu'elle est régie par les équations de Maxwell, d'avoir ses champs électrique et magnétique orthogonaux entre eux et orthogonaux à la direction de propagation de l'onde.Cela laisse cependant un degré de liberté aux champs de faire ce qu'ils veulent (à condition d'être orthogonaux à tout instant) autour de l'axe de propagation, d'où l'existence des différentes polarisations.

    "et pourquoi on s'en sert souvent pour ne faire faire que 45° de rotation à une onde? de ce fait si l'onde passe deux fois a travers elle fait 45° a l'aller plus 45° au retour ce qui fait en tout 90 . Pourquoi que 45° par passage alors qu'elle et circulaire.?"

    Mais quand ai-je parlé de rotation de 45° ? Oubliez un instant les lames et concentrez-vous sur la polarisation.
    Imaginez que l'on ait deux ondes identiques qui se superposent, avec pour seule différence leur polarisation. Si les deux sont polarisées linéairement, l'une horizontalement et l'autre verticalement, en phase, quelle va être la polarisation de l'onde résultante ? Maintenant, même question pour les mêmes ondes mais avec un décalage de phase de pi/2.
    Vous devez faire l'effort de répondre à ces questions et de comprendre ce qu'elles impliquent pour pouvoir aller plus loin !

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  17. #13
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    Merci Et desole mais je ne peux etre devant l'ordi dans la journée.
    Une polarisation verticale et l'autre horizontale en phase cela devrait faire 45°
    Quand à pi/2 il ne devrait pas y avoir de decalage meme polarisation.
    CEla dit si la pourquoi tourne t ell avec une 1/4 d'onde mais que la polaristion resultante ne fasse pas plus que 45°. Je sais je suis un peu dur .
    merci de votre patience quand même.

  18. #14
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Citation Envoyé par pidofra Voir le message
    Une polarisation verticale et l'autre horizontale en phase cela devrait faire 45°
    C'est exact.

    Citation Envoyé par pidofra Voir le message
    Quand à pi/2 il ne devrait pas y avoir de decalage meme polarisation.
    Cela ne veut rien dire, on regarde ce que donne la somme de ces deux ondes. L'une est polarisée verticalement, l'autre horizontalement. La somme des deux ne peut pas avoir "même" polarisation. Même polarisation que quoi ? Privilégier la polarisation horizontale ou verticale dans la somme n'a pas de sens.
    Vous avez deux ondes qui se propagent selon l'axe Oz. L'une est polarisée selon Ox, c'est la composante . L'autre est polarisée selon Oy, c'est la composante .

    Vous regardez le champ total .

    Si vous développez l'expression, vous devriez reconnaître quelque chose.

  19. #15
    pidofra

    Re : lame quart d'onde

    Desole je ne reconnais riens dans la formule car les math ce n'est pas mon fort Tous ce que j'essaye de comprendre c'est une polarisation circulaire. SI elle est circulaire quand on entre dans une 1/4 d'onde en polarisation 45°, comment est ce possible pour une polarisation verticale de tourner de 45° quand elle entre dans une 1/4 d'onde, être réfléchie sur un miroir repasser par la même 1/4 d'onde (donc elle est déja a 45) et ressortir horizontal alors qu'au deuxieme passage la polarisation devrait ête circulaire.
    merci encore

  20. #16
    Keidara

    Re : lame quart d'onde

    Citation Envoyé par pidofra Voir le message
    Si elle est circulaire quand on entre dans une 1/4 d'onde en polarisation 45°
    Pour écrire ça vous n'avez pas les idées claires, et je n'ai pas le temps de vous aider pour le moment. Vous ne savez pas ce qu'est une polarisation circulaire, commencez par là.

  21. #17
    invite50625854

    Re : lame quart d'onde

    En général une onde polarisé quelconque se décompose (mathématiquement) :
    Une composante verticale
    Une composante horizontal
    Un déphasage entre les deux...

    Avec ça vous pouvez faire n'importe qu'elle état de polarisation. (circulaire, elliptique, linéaire)...

    Vous devrez faire vous propre test et schéma pour "voir" mais si les amplitude de l'horizontal et de la vertical sont égale (on obtient ça dans le cas à 45°) et qu'on ajoute un déphase de Pi/2 entre le polarisation, on obtient du circulaire... Sur un autre anqle on obtient autre chose.

    Prenez un petit logiciel de math, ou une calculette graphique et joué avec cette équation paramétrique :
    x(t) = a cos(w*t)
    y(t) = b cos(w*t+phi)

    Quand vous aurez compris l'influence de a,b,phi sur les dessins obtenus, passez à ça :
    Si A est l'amplitude de la polarisation linéaire de départ alors :
    a=A*cos(theta)
    b=A*sin(theta)
    Avec theta l'angle de la lame quart d'onde (ou de la polarisation c'est pareil) Pourquoi ? Projection ? axes propres ?

    Ensuite une fois compris ça la derniere étape...

    Si on a une lame est quart d'onde alors phi=90°.
    Pourquoi ? axe rapide, lent, biréfringence ?
    Quelle valeur doit donc avoir theta pour avoir une figure circulaire ?
    La réponse 45° ne sert à rien si c'est une connaissance, vous devez pouvoir trouvez cette valeur par vous même. Sinon vous n'avez pas compris la polarisation, et donc rien ne sert de parler des lames...

    Courage, ce n'est vraiment pas compliqué.
    L'équation paramétrique que je vous suggère vous permettra de voir que la somme de 2 polarisation linéaire perpendiculaire entre elle possédant un déphasage, peut toutes sortes de forme, appellé éllipse.
    Le linéaire et le circulaire étant des cas très particulier de ce cas plus général.

  22. #18
    Tiluc40

    Re : lame quart d'onde

    Bonjour
    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    Ensuite une fois compris ça la derniere étape...

    Si on a une lame est quart d'onde alors phi=90°.
    Pourquoi ? axe rapide, lent, biréfringence ?
    Quelle valeur doit donc avoir theta pour avoir une figure circulaire ?
    La réponse 45° ne sert à rien si c'est une connaissance, vous devez pouvoir trouvez cette valeur par vous même. Sinon vous n'avez pas compris la polarisation, et donc rien ne sert de parler des lames...
    Pas d'emballement. Procédons par étape. Il vaudrait mieux s'assurer que Pidofra a bien assimilé ce qu'est une polarisation circulaire (voire la polarisation tout court) avant de lui expliquer comment cette polarisation est modifiée en traversant une lame biréfringente.

    J'aimerais aussi savoir :
    - si Pidofra a compris que tout état de polarisation d'une onde polarisée peut être décrit par une ellipse (une polarisation rectiligne étant le cas extrême d'une ellipse aplatie)
    - s'il fait la différence entre "l'orientation des axes de l'ellipse de polarisation du champ électrique par rapport aux axes optiques du matériau" et le "déphasage entre les projections du champ électrique sur les axes optiques du matériau". Tous sont exprimés en degrés dans les différents posts, et je pense que ça peut être une source de confusion pour celui qui ne maîtrise pas la notion de polarisation. Dans les explications futures, il vaudrait lieux préciser de quoi on parle (ou s'astreindre par convention à exprimer les orientations en degré et les déphasages en radian).

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  24. #19
    Tiluc40

    Re : lame quart d'onde

    Citation Envoyé par Tiluc40 Voir le message
    Tous sont exprimés en degrés dans les différents posts, et je pense que ça peut être une source de confusion pour celui qui ne maîtrise pas la notion de polarisation. Dans les explications futures, il vaudrait lieux préciser de quoi on parle (ou s'astreindre par convention à exprimer les orientations en degré et les déphasages en radian).
    Mis à part les posts de Keidara, qui semble adopter la même convention.

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