ondes électromagnétiques (MP) · Chapitre 4 · Application directe du cours
Polarisation du ciel à
Rayonnement du dipôle oscillant ; diffusion Rayleigh · niveau 2
Énoncé
Le faisceau solaire, non polarisé, se propage selon et éclaire une molécule placée en . Un observateur regarde cette molécule dans la direction , à du faisceau. Montrer que la lumière diffusée qu'il reçoit est polarisée rectilignement et préciser la direction de polarisation. Comment le vérifier ?
Corrigé
L'onde incidente est transverse : son champ électrique, de direction quelconque et variable (lumière non polarisée), reste dans le plan . Le dipôle induit, parallèle à ce champ, reste donc perpendiculaire au faisceau. L'observateur, dans la direction , reçoit un champ proportionnel à la projection de orthogonale à : la composante selon ne rayonne pas vers lui (un dipôle ne rayonne pas dans son axe), seule reste la composante selon . Le champ reçu est donc toujours selon : la lumière diffusée à est polarisée rectilignement, perpendiculairement au plan de diffusion . On le vérifie en regardant le ciel à du Soleil à travers un polariseur qu'on fait tourner : l'intensité suit la loi de Malus et passe par un minimum marqué. Dans le ciel réel, la polarisation n'est que partielle (diffusions multiples, aérosols).
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