Polarisation de la lumière

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Description

Cette séance de cours couvre les concepts de polarisation linéaire et circulaire de la lumière, y compris la représentation vectorielle de Jones, la polarisation elliptique et la lumière naturelle en tant que somme de polarisations aléatoires. Il traite également du moment cinétique associé à la polarisation circulaire, de la sphère de Poincaré pour décrire les états de polarisation et des paramètres de Stokes pour quantifier la polarisation. La relation entre la polarisation et le spin des photons est explorée, ainsi que le concept de lumière partiellement polarisée.

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Concepts associés (23)

Formalisme de Jones

Le 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.

Sinusoidal plane-wave solutions of the electromagnetic wave equation

Sinusoidal plane-wave solutions are particular solutions to the electromagnetic wave equation. The general solution of the electromagnetic wave equation in homogeneous, linear, time-independent media can be written as a linear superposition of plane-waves of different frequencies and polarizations. The treatment in this article is classical but, because of the generality of Maxwell's equations for electrodynamics, the treatment can be converted into the quantum mechanical treatment with only a reinterpretation of classical quantities (aside from the quantum mechanical treatment needed for charge and current densities).

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.

Elliptical polarization

In 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.

Polarisation circulaire

La 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.