Les ondes polarisées

Il existe une différence fondamentale entre les ondes qui se déplacent le long d'une corde et les vagues à la surface d'un lac. En fait, cette différence réside dans le fait qu'on peut imaginer créer des mouvements verticaux et horizontaux de la corde. Alors que les vagues, on ne peut les créer que comme une élévation verticale d'eau. En fait, on dit que les ondes sur la corde sont polarisées, pour bien marquer cette différence. Le son, par exemple, n'est pas polarisé, dans l'air. On n'imagine pas de compression autre que dans le sens de la propagation. Mais la lumière est polarisée, par exemple.

Le cas typique des ondes polarisables est celui des ondes qui se propagent sur une corde. Les mouvement de la corde peuvent se faire dans un plan vertical comme dans un plan horizontal. En général, le mouvement de la corde ne se fait d'ailleurs pas dans un plan vertical ou horizontal : la corde se déplace un peu au hasard.

	Lorsque le petit bonhomme à droite veut générer une onde sur la corde, il peut effectuer un mouvement vertical. L'onde créée sera "verticale", elle restera dans un plan vertical.
	Mais pour générer une onde sur corde, on peut aussi faire un mouvement horizontal. Dans ce cas, on peut dire de l'onde qu'elle est horizontale. Cette propriété ne se retrouve pas du tout dans les ondes sonores, ou dans les vagues à la surface de l'eau. Il n'y a pas de son "vertical" ou "horizontal".

Les polariseurs

Imaginons qu'on place la corde sur laquelle on fait se déplacer les ondes entre deux plaques verticales. Si vous agitez la corde, maintenant, seuls les mouvements verticaux vont pouvoir passer. On peut imaginer le même dispositif horizontalement, également, comme sur le schéma. Maintenant, si vous placez à la suite un dispositif qui ne laisse passer que les vibrations verticales et un qui ne laisse passer que les vibrations horizontales, les ondes ne passent plus. La composante horizontale est arrêtée par le premier dispositif, et le second arrête tout ce qui reste. Vous pouvez faire l'expérience vous même.

	On agite la corde horizontalement : les plaques ne laissent rien passer. La fente qu'elles laissent est en effet verticale.
	On agite toujours la corde horizontalement : cette fois, la fente étant horizontale, elle laisse passer les ondes sur la corde. De façon générale, les mouvements de la corde sont à la fois horizontaux et verticaux. Un tel dispositif ne laisserait alors passer que les agitations horizontales de la corde.

Eh bien avec la lumière, la même chose existe ! Il existe des matériaux, qui savent ne laisser passer que la lumière dans un certain sens. De quoi ces matériaux ont-ils l'air ? Eh bien simplement d'un morceau de plastique rigide fin, transparent, mais un peu teinté, appellé polaroïd. Transparent, parce qu'il laisse passer une partie de la lumière, mais teinté, parce qu'il ne laisse pas tout passer : seulement la lumière qui oscille dans une direction donnée. Comme nos yeux ne sont pas capables de distinguer la lumière polarisée (celle qui vient du polariseur, et qui n'oscille que dans une direction donnée) de celle qui ne l'est pas (c'est à dire qui oscille dans toutes les directions, un peu n'importe comment), la lumière qui a traversé un polariseur nous paraît normale. Mais si vous mettez un second polariseur derrière votre polariseur, il va se passer des choses inhabituelles : si vous croisez les polariseurs, ils ne vont plus laisser passer aucune lumière ! Comme les deux dispositifs avec la corde ! L'addition de deux matériaux qui nous paraissent "transparents" donne un matériau qui ne laisse pas passer la lumière.

La suite : la polarisation de la lumière intervient dans les écrans à cristaux liquides, dans le cinéma en relief parfois, et dans le bleu du ciel ! Voyez vous meme.

Et en plus, une vidéo qui explique tout ça, en dix minutes, par votre serviteur !