• Obtenir une lumière polarisée à l’aide de matériaux présentant la biréfringence linéaire,
• séparer un faisceau en deux avec des polarisations rectilignes et orthogonales.

Prisme de Nicol

Prisme de Wollaston

• laser,
• 2 prisme de Nicol,
• prisme de Wollaston,
• 2 polariseurs type polaroid,
• écran.

1. Prisme de Nicol 1.1. Principe de fonctionnement La figure ci-dessous montre les deux parties du prisme de Nicol.

• On utilise un cristal de calcite, milieu uniaxe négatif : $n_E=1.486<n_0=1.658$,
• on coupe le cristal en deux parties égales que l’on recolle en intercalant une couche mince de baume de canada ou gomme de sapin(milieu transparent d’indice $n_c=1.538$).
• à l’interface calcite/baume de canada et pour une incidence précise, l’onde ordinaire subit une réflexion totale alors que l’onde extraordinaire est transmise dans la deuxième partie du cristal pour sortir parallèle à la direction d’incidence. On obtient alors une onde polarisée rectilignement dans le plan d’incidence.

On obtient les résultats suivants :

• Le rayon lumineux ordinaire confondu avec la direction du vecteur d’onde ordinaire est fortement dévié avec un angle de réfraction $i_{10}$,
• la direction du vecteur d’onde extraordinaire est dévié avec un angle de réfraction $i_{1e}$,
• le rayon extraordinaire est très faiblement dévié.

• l’onde ordinaire est polarisée rectilignement : $\overrightarrow D_0\perp\overrightarrow k_0$ est perpendiculaire au plan forme par l’axe optique et $\overrightarrow k_0$
• l’onde extraordinaire est polarisée rectilignement : $\overrightarrow D_e\perp\overrightarrow k_e$ est contenu dans le plan formé par l’axe optique et $\overrightarrow k_e$

2. Polariseur type polaroid 2.1. Principe de fonctionnement Un polaroid est un film de polymère échauffé, étiré dans une direction et imprégné d’iode. L’iode s’accroche sur les longues chaînes polymériques ce qui les rend conductrices dans la direction d’étirement. La composante du champ électrique parallèle aux chaines polymériques est absorbée par conduction électrique, la composante perpendiculaire est transmise. Ainsi le polaroid se comporte comme une grille conductrice dont les fils parallèles entre eux sont selon la direction d’étirement. On appelle direction privilégiée du polaroid la direction perpendiculaire à la direction d’étirement. Ces polariseurs fonctionnent dans le visible excepté du bleu extrême. Ils ont un facteur de transmission généralement inférieur à 40