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Ellipsoïde d'indice: équation d'onde et relation de dispersion

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Description

Cette séance de cours couvre la dérivation de l'équation d'onde dans un milieu diélectrique, en tenant compte des propriétés isotropes et linéaires. Il explore également la relation de dispersion et le concept de l'ellipsoïde d'indice, montrant comment l'indice de réfraction dépend de la fréquence. L'équation de continuité pour la conservation de l'énergie en présence d'une charge est discutée, ainsi que la puissance reçue par la charge. La séance de cours se penche sur lindice complexe de réfraction, le modèle doscillateur harmonique amorti, et le formalisme quantique pour calculer la susceptibilité. Il se termine par la symétrie du tenseur diélectrique et les propriétés optiques des matériaux anisotropes.

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Concepts associés (32)

Indice de réfraction

vignette|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).

Index ellipsoid

In crystal optics, the index ellipsoid (also known as the optical indicatrix or sometimes as the dielectric ellipsoid) is a geometric construction which concisely represents the refractive indices and associated polarizations of light, as functions of the orientation of the wavefront, in a doubly-refractive crystal (provided that the crystal does not exhibit optical rotation).

Biréfringence

droite|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.

Symétrie

La symétrie est une propriété d'un système : c'est lorsque deux parties sont semblables. L'exemple le plus connu est la symétrie en géométrie. De manière générale, un système est symétrique quand on peut permuter ses éléments en laissant sa forme inchangée. Le concept d'automorphisme permet de préciser cette définition. Un papillon, par exemple, est symétrique parce qu'on peut permuter tous les points de la moitié gauche de son corps avec tous les points de la moitié droite sans que son apparence soit modifiée.

Anisotropie

Lanisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes caractéristiques selon son orientation. Un exemple simple est celui des lunettes de soleil polarisantes qui ne laissent pas passer la lumière selon la direction dans laquelle on les regarde. Ceci est aussi visible sur certains écrans d'ordinateurs plats qui n'affichent pas les mêmes couleurs : on dit que leur rayonnement est anisotrope.

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