Le mail et sa réponse
Lorsque nous faisons l’étude d’une lame de quartz via la lambda/4, nous mesurons une ellipticité et nous pouvons remonter au déphasage à 2kpi près, et donc nous devons comparer notre résultat à la théorie modulo 2pi. J’ai lu dans le TP (numéro 1 page 4 début premier paragraphe sur le poste 3) que pour déterminer k nous utilisons un compensateur de babinet (ou spectre cannelé). J’ai donc fait aussi la manip avec le babinet et l’introduction d’une lame dans le montage optique fait qu’on introduit une différence de marche que nous pouvons compenser avec le babinet afin de ramener la frange sombre au centre et donc mesurer directement le déphasage et donc la biréfringence de la lame, et cette valeur est directement comparable à la valeur théorique (ou tabulée). Est-ce que j’ai bien compris la manip ?
- sur le compensateur de babinet : il te permet effectivement de mesurer directement le déphasage introduit par la lame sans modulo 2pi, puisque en lumière blanche la frange noire est décalée d’une distance proportionnelle à la différence de marche/ le déphasage introduit par la lame de quartz. On peut donc avoir le “k” du modulo 2pi qu’on ne peut pas mesurer avec la méthode de la lambda/4. Inconvénient du Babinet : on est limité dans la gamme de déphasage par la distance que l’on peut mesurer. Le Babinet est aussi un dispositif qui permet de faire des mesures assez précises. La méthode de la lambda/4 est très intéressante lorsque le déphasage introduit par la lame de quartz est très grand. On peut déterminer le “k” du modulo par la méthode du spectre cannelé, la méthode de la lambda/4 nous apporte la précision de mesure sur le reste du déphasage.
Nous parlons dans ces tp d’interférences car lorsque la lumière rencontre le milieu biréfringent elle est comme séparée en deux composantes et l’analyseur fait qu’il superpose les ondes pour au final donner lieu à des interférences visible, comme la séparatrice dans le michelson. Cependant si c’est le cas, pourquoi faire l’image du babinet sur l’écran (comme avec le Michelson en coin d’air) et pourquoi ne pas avoir d’image à l’infini comme en lame d’air ?
- Pour les interférences, ton interprétation est bonne : les deux voies de l’interféromètre sont en fait les 2 composantes du champ projetées sur les axes neutres des lames. L’analyseur permet une nouvelle projection sur un axe unique de ces deux composantes qui se sont déphasées et donc recombine les faisceaux. Pour la question de la localisation des franges, c’est comme dans le Michelson : le théorème de localisation te dit que les franges sont les plus contrastées là où deux rayons issus du même rayon incident se coupent. Dans le Babinet, c’est exactement au niveau de l’interface entre les deux prismes. On a donc intérêt à faire l’image de cette interface (on fait l’image “du babinet”) sur un écran pour avoir le meilleur contraste. Ceci dit les angles au sommet des prismes sont très faibles et les rayons émergents très peu déviés et tu verras des franges facilement. Autre raison : c’est au niveau des prismes qu’est gravé le réticule qui permet de repérer la frange noire : il fat que celui-ci soit parfaitement net pour faire une mesure correcte…
Finalement, c’est juste une question de vocabulaire mais pouvons nous parler de loi de Cauchy à l’intérieur d’un matériau où nous voulons illustrer la biréfringence circulaire (quartz perpendiculaire par exemple) où c’est simplement une relation de dispersion ?
- pour la loi de Cauchy, cette loi est phénoménologique est en fait une approximation de la dispersion des verres dans le domaine visible. Si tu écris la constante diélectrique avec un modèle d’électron élastiquement lié avec une pulsation de résonance dans l’UV, tu devrais retrouver la loi de Cauchy.