Polarisation (optique)La polarisation est une propriété qu'ont les ondes vectorielles (ondes qui peuvent osciller selon plus d'une orientation) de présenter une répartition privilégiée de l'orientation des vibrations qui les composent. Les ondes électromagnétiques, telles que la lumière, ou les ondes gravitationnelles ont ainsi des propriétés de polarisation. Les ondes mécaniques transverses dans les solides peuvent aussi être polarisées. Cependant, les ondes longitudinales (telles que les ondes sonores) ne sont pas concernées.
Polarisation circulaireLa polarisation circulaire d'un rayonnement électromagnétique est une polarisation où la norme du vecteur du champ électrique ne change pas alors que son orientation change selon un mouvement de rotation. En électrodynamique la norme et la direction d'un champ électrique sont représentés par un vecteur comme on peut le voir dans l'animation ci-contre. Dans le cas d'une onde polarisée circulairement, les vecteurs d'un champ électrique, à un point donné dans l'espace, décrivent un cercle en fonction du temps.
Elliptical polarizationIn electrodynamics, elliptical polarization is the polarization of electromagnetic radiation such that the tip of the electric field vector describes an ellipse in any fixed plane intersecting, and normal to, the direction of propagation. An elliptically polarized wave may be resolved into two linearly polarized waves in phase quadrature, with their polarization planes at right angles to each other. Since the electric field can rotate clockwise or counterclockwise as it propagates, elliptically polarized waves exhibit chirality.
Formalisme de JonesLe formalisme de Jones est un formalisme matriciel permettant de décrire l'état de polarisation de la lumière, ou de manière générale d'une onde électromagnétique, et son évolution à travers un système optique. Ce formalisme doit son nom à son inventeur Robert C. Jones qui le définit en 1941. Dans ce formalisme, on représente la lumière polarisée par un vecteur de Jones et les éléments optiques linéaires sont représentés par des matrices de Jones.
Linear polarizationIn electrodynamics, linear polarization or plane polarization of electromagnetic radiation is a confinement of the electric field vector or magnetic field vector to a given plane along the direction of propagation. The term linear polarization (French: polarisation rectiligne) was coined by Augustin-Jean Fresnel in 1822. See polarization and plane of polarization for more information. The orientation of a linearly polarized electromagnetic wave is defined by the direction of the electric field vector.
Biréfringencedroite|vignette|400px|Le texte apparait en double après avoir traversé le cristal de calcite. C'est la double réfraction, un phénomène caractéristique des milieux biréfringents. La biréfringence est la propriété physique d'un matériau dans lequel la lumière se propage de façon anisotrope. Dans un milieu biréfringent, l'indice de réfraction n'est pas unique, il dépend de la direction de polarisation de l'onde lumineuse. Un effet spectaculaire de la biréfringence est la double réfraction par laquelle un rayon lumineux pénétrant dans le cristal est divisé en deux.
Indice de réfractionvignette|Image des fronts d'onde émis par une source ponctuelle mettant en évidence le phénomène de réfraction. La zone inférieure située sous la ligne grise a un plus grand indice de réfraction et donc une vitesse de propagation proportionnellement inférieure à celle de la zone supérieure (pour une raison de clarté, la réflexion partielle n'est pas montrée).
RéfractionEn physique des ondes, la réfraction désigne la courbe d'une onde (notamment optique, acoustique ou sismologique) à l'interface entre deux milieux aux vitesses de phase différentes sur le plan chimique ou physique (densité, impédance, température...) La réfraction se traduit par une modification de l'orientation : du front d'onde : c'est la ligne que décrit une vague dans l'eau (optique physique et sismologie) ; du rayon : c'est la direction de propagation de l'onde, perpendiculaire au front d'onde (optique géométrique).
Prisme de NicolUn prisme de Nicol ou plus simplement un nicol est un polariseur séparant un rayon lumineux en deux rayons de polarisations différentes. Ce fut le premier type de prisme polarisant la lumière, inventé en 1828 par William Nicol d'Édimbourg. Il est constitué d'un cristal rhomboédrique de calcite (spath d'Islande) taillé à un angle de 68°, coupé selon la diagonale, puis recollé à l'aide de baume du Canada. La calcite est une roche cristalline biréfringente, c'est-à-dire qu'elle présente deux indices optiques (réfractant un rayon incident en deux rayons) valant 1,658 et 1,550.
PolariseurUn polariseur est un instrument d'optique qui sélectionne dans une onde lumineuse incidente une direction de polarisation préférentielle : la plupart des polariseurs permettent d'obtenir une lumière polarisée rectilignement dans une certaine direction. Dans ce cas, cette direction est appelée l’axe du polariseur. Mis en fin de système optique, le polariseur est appelé « analyseur ». Les polariseurs sont présents dans de nombreuses expériences d'optique et sont donc utilisés dans des instruments d'optique.
Prisme (optique)vignette|upright=1.5|Trois prismes à base triangulaire : un prisme à angle droit, un prisme à 60° et un prisme à 30°.|alt=Photographie de trois prismes en verre posés sur une table en bois. Un prisme est un bloc de verre taillé, composé classiquement de trois faces sur une base triangulaire, mais qui peut adopter des formes plus complexes et éloignées du prisme à base triangulaire usuel. C'est un instrument optique utilisé pour réfracter la lumière, la réfléchir ou la disperser.
OptiqueL'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques.
Lame à retardthumb|360px|Une lame demi-onde. La lumière entrant dans la lame peut être décomposée en deux polarisations perpendiculaires (en bleu et vert). À l'intérieur de la lame, la polarisation verte prend un retard par rapport à la bleue. La lumière en sortie est alors polarisée différemment. Une lame à retard est un outil optique capable de modifier la polarisation de la lumière la traversant. Contrairement à un polariseur, l'état de polarisation de la lumière à la sortie de la lame dépend de l'état à l'entrée.
PolarimétrieLa polarimétrie est la science de la mesure de la polarisation de la lumière. Un polarimètre est utilisé pour ce faire. La polarimétrie des couches minces et des surfaces est connue sous le nom d'ellipsométrie. La polarimétrie peut être utilisée pour déterminer un grand nombre de propriétés d'un objet, parmi lesquelles on peut trouver la biréfringence (elliptique, linéaire ou circulaire, cf.pouvoir rotatoire), le dichroïsme (elliptique, circulaire ou linéaire) et la dépolarisation ().
Unpolarized lightUnpolarized light is light with a random, time-varying polarization. Natural light, like most other common sources of visible light, is produced independently by a large number of atoms or molecules whose emissions are uncorrelated. Unpolarized light can be produced from the incoherent combination of vertical and horizontal linearly polarized light, or right- and left-handed circularly polarized light. Conversely, the two constituent linearly polarized states of unpolarized light cannot form an interference pattern, even if rotated into alignment (Fresnel–Arago 3rd law).
Baume du CanadaLe baume du Canada, appelé aussi térébenthine du Canada ou gomme de sapin, est une térébenthine issue de la résine du sapin baumier. La résine, dissoute dans des huiles essentielles, est visqueuse, collante et incolore (parfois jaunâtre) après évaporation des huiles essentielles. Grâce à sa grande qualité de transparence et à son indice de réfraction (1,538) proche de celui du verre, ce baume était surtout utilisé en optique pour coller les lentilles d'objectifs et pour accoler des objets de verre dans certains prismes ou polariseurs.
Histoire de l'optiquevignette|upright=2|400px|La connaissance progressive des caractéristiques du spectre lumineux, avec les raies de Fraunhofer, marque la transition d'une optique géométrique, vers une optique en lien avec la matière, l'atome et l'univers|alt=Une bande de couleur allant du violet sombre à gauche au rouge sombre à droite, des traits noirs la barrent en divers endroits. L'histoire de l'optique est une partie de l'histoire des sciences. Le terme optique vient du grec ancien τα ὀπτικά.
PhotoélasticimétrieLa photoélasticimétrie est une méthode expérimentale permettant de visualiser les contraintes existant à l'intérieur d'un solide grâce à sa photoélasticité. C'est une méthode principalement optique se basant sur la biréfringence acquise par les matériaux soumis à des contraintes. On l'utilise souvent dans les cas où les méthodes mathématiques et informatiques deviennent trop lourdes à mettre en œuvre. La photoélasticimétrie fut développée au début du par Ernest George Coker et de l'université de Londres.
Traité d'optiqueLe Traité d'optique (en arabe Kitab al-Manazir ou كِتَابُ المَنَاظِر, en latin De Aspectibus ou Opticae Thesaurus: Alhazeni Arabis) est un ouvrage en sept volumes traitant de domaines scientifiques variés : l’optique, la physique, les mathématiques, la médecine, l’anatomie et la psychologie, écrit par le scientifique arabe Alhazen (nom latinisé d'Ibn al-Haytham) au début du . Le livre a eu une influence importante sur le développement de l'optique et de la science en général car il a transformé la connaissance de la lumière et de la vision, et a introduit la méthode scientifique expérimentale.
Troubles de la réfractionLes troubles de la réfraction, ou amétropies, sont des troubles de la vision dus à un fonctionnement défectueux du système optique formé par la cornée, le cristallin et la rétine. Dans un œil normal, qu'on qualifie d'emmétrope, l'image donnée d'un objet lointain est située sur la rétine. On dit aussi que la rétine est au plan focal de l'ensemble cornée-cristallin. En vision de près, le pouvoir d'accommodation du cristallin (qui se bombe), permet d'avancer le point nodal pour maintenir sur la rétine l'image de l'objet observé.
