De nombreux dispositifs optiques en particulier les polarimètres
nécessitent la mesure de l'angle de rotation qu'un système produit sur une vibration
rectiligne.
Il est difficile de déterminer avec précision la direction d'une
vibration rectiligne avec un seul analyseur. Il faut apprécier soit un maximum
(analyseur parallèle) soit un minimum (analyseur perpendiculaire) de luminosité.
Cette méthode fait appel à la mémoire de l'œil et au voisinage d'un extrémum
la variation est lente.
L'œil est beaucoup plus performant lorsqu'il s'agit
de comparer des plages de luminosités différentes.
Cette remarque a conduit à la réalisation
des analyseurs à pénombre.
Nous allons examiner le fonctionnement de l'analyseur
de Laurent qui utilise une lame demi-onde. C'est
une lame qui introduit un déphasage de (2n+1)p entre
les deux composantes d'une rectiligne. Si Ox et Oy sont les lignes neutres de
la lame, et si une rectiligne fait à l'entrée de la lame l'angle a avec Ox,
en sortie cette rectiligne reste une rectiligne faisant l'angle -a avec
Ox.
Description : On éclaire en lumière pratiquement parallèle
un système avec une lumière monochromatique polarisée rectiligne. Derrière le
système à étudier, on place un analyseur dont la moitié supérieure est recouverte
par une lame demi-onde. Les axes de la lame demi-onde sont décalés d'un angle
b petit par rapport aux axes de l'analyseur. Un viseur est réglé
sur le plan de la lame demi-onde.
Fonctionnement : Soient OP
(rouge) la direction de la vibration à pointer, Ox et Oy (noir) les axes de
la lame demi-onde, OA la direction de l'analyseur (direction de la rectiligne
éteinte par ce polariseur). OP' (vert) est le symétrique de OP par rapport à
OX. Soit a la valeur de l'angle entre OP et Ox et I0 l'intensité
incidente.
D'après la loi de Malus, l'intensité de la plage supérieure
est I1 = I0.sin2(b + a) et celle de la partie inférieure du champ
est I2 = I0.sin2(b - a).
Les deux plages ont même intensité
si a = 0. Le pointé est aisé car quand les deux plages ont même intensité, la
ligne de démarcation entre les deux plages disparaît.
L'applet :
La lame demi-onde occulte la moitié supérieure du champ de vision.
Avec
la souris, glisser le curseur vert pour faire varier l'angle a entre
les directions de l'analyseur et de la rectiligne à pointer.
Pour améliorer
la lisibilité j'ai augmenté la valeur de l'angle b et la plage de
variation de a qui provoque le changement de luminosité.