• 40 Exemple de résultats obtenus pour la courbe E = f(α). Laser Polariseur Analyseur Luxmètre Schéma de montage pour la vérification de la loi de Malus. TP 18 Polarisation SPCL Module Ondes Mesurer Ondes polarisées ou non polarisées ; polariseur, analyseur. - Produire et analyser une lumière polarisée. - Associer la polarisation d’une onde électroma- gnétique à la direction du champ électrique. - Déterminer une concen- tration à partir de la mesure de la déviation du plan de polarisation de la lumière dans une solution. Utiliser l’énergie transportée par les ondes Polarisation. - Associer la polarisation d’une onde électroma- gnétique à la direction du champ électrique. - Différencier expérimen- talement une lumière polarisée rectilignement d’une lumière non polarisée à l’aide d’un polariseur. - Illustrer expérimenta- lement le principe d’un afficheur à cristaux liquides. Introduction Pendant le TP Exemples de manipulations La lumière est une onde électromagnétique. Sa polarisation est caractérisée par l'orientation du champ électrique (ou magnétique) dans le plan per- pendiculaire à la propagation. La polarisation peut être abordée en plusieurs étapes. Dans un premier temps, l’élève se familia- rise avec le matériel et les notions de polarisation : - différencier lumière polarisée ou non polarisée, - déterminer le maximum d’intensité d’une lumière polarisée, - comment analyser une lumière polarisée, - mise en avant des différents types de polarisation à l’aide de lames retard. Dans un second temps, on applique ces méthodes à la découverte de phénomènes s’appuyant sur la polarisation : en chimie avec les molécules chirales, en physique avec un capteur LCD. Les manipulations présentées s’appuient sur un en- semble de matériel complet, basé autour du thème de la polarisation. Il s’adapte sur banc d’optique, pour une mise en œuvre simplifiée. Pour des résul- tats très précis, il est conseillé d’utiliser un banc prismatique et de se placer dans un espace le moins éclairé possible. Cet ensemble est à compléter par un laser et un lux- mètre. Il est préférable de disposer de ces éléments montés sur tige afin de faciliter les alignements en les plaçant sur le banc d’optique. 1- Polarisation d’une diode et vérification de la loi de Malus 2- Détermination des différents types de polarisation Trucs et astuces Dans ces exemples, la loi de Biot a été démontrée sur banc afin de réinvestir le matériel et les connaissances acquises par les élèves en optique. Il est bien entendu possible d’utiliser aussi un polari- mètre de Laurent ou un polarimètre simplifié pour introduire ces appareils de mesure de chimie. Découvrez notre gamme de polarimètres sur : www.jeu- lin.fr. T STL le Après avoir déterminé le sens de polarisation du la- ser, on place le polariseur selon l’angle permettant d’obtenir le maximum d’intensité lumineuse. On place ensuite un 2 e polariseur servant d’analyseur. Le luxmètre permet de mesurer l’intensité lumi- neuse reçue. On fait tourner l’analyseur et on relève l’intensité lumineuse résultante. On trace la courbe E = f(α), avec : - E = intensité lumineuse mesurée au luxmètre (en lux) - α = angle de l’analyseur (en °) On obtient un graphe de forme sinusoïdale où l’on observe les angles remarquables entre le polariseur et l’analyseur donnant des maxima d’intensité ou des extinctions. La polarisation est dite rectiligne. La manipulation précédente a permis de mettre en évidence une polarisation dite rectiligne. D’autres types de polarisation existent : la polarisation circulaire et la polarisation elliptique ou aléatoire. Pour les observer, on utilise le même montage que précédemment en insérant une lame retard entre le polariseur et l’analyseur.