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Kit « Goniométrie et cannelures d’un quartz » (réf. 204 706)

  • Déterminez la biréfringence d’un cristal de quartz d’épaisseur connue,
  • Un matériel spécialement adapté aux goniomètres.

Matériel nécessaire
  • Deux bonnettes polarisantes pour goniomètre
  • Une lame de quartz en monture spécifiquement orientée et d’épaisseur calibrée
  • Un réseau de dispersion adossé à la lame cristalline
  • Une sur-platine porte-réseaux Paton
  • Deux sources lumineuses : polychromatique et à raies (non fournies)

Principe
:

Le cristal de quartz présente deux axes perpendiculaires privilégiés d'indices de réfraction différents. Les ondes qui le traversent sont décomposées sur ces deux axes et voyagent à des vitesses différentes. Elles se retrouvent déphasées en sortie du cristal.

Avec une source polychromatique polarisée, un spectre cannelé est alors créé en sortie du cristal et analysé à l’aide du second polariseur.

Selon l’épaisseur du cristal, le déphasage sera plus ou moins important, et les cannelures observées plus ou moins distantes. Ainsi, en connaissant l’épaisseur initiale et en mesurant la longueur d’onde des cannelures, il est possible de remonter à la biréfringence du cristal.




Mesures et procédure :
  • Procéder à l’alignement préalable du goniomètre à l’aide d’une lampe spectrale,
  • Vérification du réglage par mesure du pas a du réseau de diffraction,
  • Orientation des bonnettes polarisantes pour goniomètres  dans le plan d’incidence,
  • Vérification des axes neutres de la lame de quartz entre polariseurs croisés,
  • Mesure de la longueur d’onde des cannelures produites,
  • Calcul de la biréfringence du quartz.


Kit « Goniométrie et coefficient de Fresnel » (réf. 213 081)

  • Étudiez la réflexion spéculaire sur une large incidence (15-75°) en lumière polarisée,
  • Matériel spécifiquement conçu pour les goniomètres SIMPO (sur demande pour les modèles OVIO).



Matériel nécessaire
  • Un système polarisant pour goniomètres
  • Une lame de verre noircie
  • Une sur-platine porte-réseaux Paton
  • Un luxmètre avec bague d’adaptation
  • Une source à vapeur de Sodium (non fournie)

Principe :

Le coefficient de réflexion spéculaire d’une surface vitreuse évolue en fonction de son indice propre et de celui du milieu dans lequel il est placé. Il dépend aussi de la nature des ondes incidentes en termes de longueur d’onde et d’état de polarisation.

Grâce aux lois de Descartes, il est aisé de calculer l’ensemble des valeurs de l’angle de réfraction r à l’interface air/lame.

On peut alors calculer le comportement du dioptre en réflexion et en intensité suivant l’angle d’incidence et pour 2 états de polarisation linéaire : parallèle (P) et orthogonale (S) au plan d’incidence.


Mesures et procédure :
  • Procéder à l’alignement préalable du goniomètre à l’aide d’une lampe spectrale,
  • Orientations du polariseur perpendiculairement puis parallèlement au plan d’incidence,
  • Mesures photométriques en fonction de l’angle d’incidence indiqué par le plateau : parallèlement puis perpendiculairement au plan d’incidence,
  • Détermination et tracé des coefficients de Fresnel pour les deux composantes polarisées,
  • Comparaison avec les coefficients de réflexion théoriques.




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