Angle de Brewster

[invite783b0b62]

Bonjour à vous,
Quelqu'un pourrait il donner une description de l'angle de brewster sans partir dans des formules mathematique trop compliquées.
En fait ce que je recherche c'est comprendre l'angle de Brewster, pourquoi et comment l'utilise t on,?
Qu'elle sont ces caracteristiques.
je sais par exemple que j'ai travaillé sur un laser gaz à tube de verre dont les extrémitées étaient faites à l'angle de brewster. Mais je ne sais pas trop pourquoi. On m'avait dit à l'époque que cela évité d'avoir trop de réflection et qu'un maximum de faisceau passait à travers le verre.
Quelqu'un connait il les principes d'interet d'avoir quelque chiose à l'angle de Brewster.
D'avance merci
-----

[invite8c514936]

La lumière est une onde polarisée, c'est-à-dire que c'est quelque chose qui peut vibrer, et ce dans deux directions différentes. Quand de la lumière se réfléchit sur du verre, la façon dont elle se réfléchit dépend de cette polarisation. Une des polarisation peut s'annuler complètement pour un certain angle, c'est l'angle de Brewster.

Du coup, quand on envoie de la lumière contenant plusieurs polarisations sur un bout de verre, avec exactement l'angle de Brewster, une partie de cette lumière est réfléchie et l'autre pas du tout : ça permet de sélectionner une polarisation donnée (une direction de vibration si tu préfères).

Dans les lasers, c'est un moyen de ne garder qu'un type de polarisation, afin que tous les photons participants à l'effet laser soient vraiment identiques.

[invite88ef51f0]

Salut,
Si tu regardes des courbes du coefficient de réflexion en fonction de l'angle d'incidence, tu te rends compte que ça dépend de la polarisation. Pour la polarisation parallèle au plan d'incidence (polarisation p), ça s'annule même pour une certaine valeur d'angle, qu'on appelle l'angle de Brewster.
Du coup, si tu as une lumière polarisée p et que tu te places à l'incidence de Brewster, tu as une transmission parfaite. C'est notamment utilisé dans les lasers à gaz : le gaz est dans une enceinte, mais si on mettait des faces parallèles, on aurait une petite réflexion et donc un peu de pertes. Ce n'est pas très gros, juste quelque pourcents... mais ça peut déjà être beaucoup trop ! En effet, si c'est dans la cavité, tu auras quelques pourcents de pertes à chaque passage, donc à moins d'avoir une très bonne amplification, ces pertes risquent de t'empêcher d'avoir l'effet laser. Donc ce qu'on fait, c'est qu'on met les faces de l'enceinte à l'angle de Brewster. Pour la polarisation p, tu n'auras quasiment plus de pertes, et ça lase sans problème. Pour l'autre polarisation, ça ne sera pas le cas, et ça ne lasera pas. Donc, si tu acceptes d'avoir un laser polarisé, tu as résolu le problème des pertes dues à la réflexion sur l'enceinte...

Si tu veux une explication physique avec les mains de l'angle de Brewster, imagine que l'onde incidente crée une onde transmise et une onde réfléchie. L'onde transmise va se propager dans le matériau et orienter les molécules. Pour l'onde réfléchie, il faut que ces molécules s'agitent et réemmettent une onde. Or, tu sais peut-être qu'un dipôle ne peut pas rayonner sur son axe. Donc si l'onde transmise est à 90° de l'onde réfléchie, tes molécules ne pourront pas émettre l'onde réflechie. Tu as une transmission parfaite. Avec cette simple petite condition géométrique, tu peux déterminer l'angle de Brewster en fonction de l'indice du matériau (car l'onde transmise est l'onde incidente qui a été réfractée).

EDIT Croisement avec Deep, mais on a des approches légèrement différentes qui se complètent, intéressant !

[invite783b0b62]

Merci à tous pour ces explications. Je n'ai pas tous compris dans le dipoles, Mais j'ai d'autres questions maintenant.
est ce que cet angle de brewster varie et en degré cela irait d'où à où car cela semble être du 45° pour moi.
Egalement qu'est ce qui le détermine? le materiaux utiliser pour refracter/reflechir, ou de la longueur d'onde de faisceau? la puissance? etc un phénomène parfait? c'est à dire la polarisation choisie passe t elle à 100% ou il y a toujours une erreur?
Aussi si on positionne cet angle de brewster autrement peut on changer la polarisation sur laquelle on veux travailler.
Je ne sais pas si je suis bien clair et je suis conscient que cela fait beaucoup de questions mais curiosité quand tu nous tiens.
Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Je n'ai pas tous compris dans le dipoles

C'est dommage, ça aurait répondu à certaines de tes questions. Mais sans schéma, j'avoue que j'ai du mal...

Egalement qu'est ce qui le détermine? le materiaux utiliser pour refracter/reflechir, ou de la longueur d'onde de faisceau? la puissance? etc un phénomène parfait? c'est à dire la polarisation choisie passe t elle à 100% ou il y a toujours une erreur?

Il me semble que ça ne dépend que de l'indice du matériau (pour la raison géométrique que j'ai citée ). Par exemple pour le verre, si je me souviens bien, c'est 63°.

Aussi si on positionne cet angle de brewster autrement peut on changer la polarisation sur laquelle on veux travailler.

Et bien, il suffit de tourner ton interface de 90° de manière à ce que ce qui était la polarisation parallèle devienne la perpendiculaire, et réciproquement.

[invite783b0b62]

Bonjour, et merci pour l'aide apportée.
MAis j'ai toujours des questions qui me viennent à l'esprit. Si j'ai bien compris une optic à 'angle de brewster agit comme un polariseur, non?
Peut on assimiler une optic positionnée à l'angle de brewster comme un simple polariseur?
Qu'elle est la difference entre une optic à l'angle de Brewster et un polariseur.?
Un polariseur n'est pas forcement positionné à l'angle de brewster, y a t il plus de pertes en transmition?

Mon dieu que l'optic est difficile.
Merci

[yahou]

Si j'ai bien compris une optic à 'angle de brewster agit comme un polariseur, non?
Peut on assimiler une optic positionnée à l'angle de brewster comme un simple polariseur?
Qu'elle est la difference entre une optic à l'angle de Brewster et un polariseur.?

Effectivement du point de vue onde transmise c'est comme si on avait mis un polariseur. La différence essentielle, c'est que la polarisation qui n'est pas transmise est réfléchie, alors qu'avec un polariseur usuel elle est absorbée. Du coup si il y a beaucoup de puissance le polariseur risque de chauffer, surtout si cette puissance est concentré dans une région limitée de l'espace. Je n'en suis pas sur, mais ça pourrait expliquer que l'on utilise plutôt une lame Brewster pour polariser un laser.

[invite88ef51f0]

J'ai effectivement déjà entendu parler d'un polariseur utilisant l'angle de Brewster. Mais ce n'est pas aussi simple que ça car l'autre polarisation est tout de même partiellement transmise. Donc l'idée c'était d'empiler des lames à l'angle de Brewster. Chaque lame élimine une partie de la polarisation non-voulue.
Et un des avantages est celui cité par Yahou : en cas de rayonnement puissant, ça ne chauffe pas. Donc très utile pour les lasers.

[inviteaba3b619]

j'ai une question a propos de l'utulisation de l' angle de brewster pour polariser la lumiere non_polarisée