Biréfringence - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Techniques et outils de mesure de la biréfringence
La mesure de la biréfringence d'un milieu est du ressort de la polarimétrie qui a pour objet plus général la mesure de la polarisation de la lumière. Partant d'un échantillon quelconque qu'on supposera transparent et homogène, une mesure de la biréfringence consiste à déterminer :
- l'orientation des axes propres de l'ellipse des indices,
- la valeur de la biréfringence, c'est-à-dire la différence Δn entre les indices de réfraction valables pour des rayons lumineux polarisés suivant ces deux axes propres.
Entre deux polariseurs croisés
À l'aide d'un compensateur
Applications
Il existe de nombreuses applications de la biréfringence.
Fabrication d'instruments d'optique
Les propriétés de double réfraction de cristaux tels que le quartz ou la calcite sont utilisées en optique pour former des polariseurs ( prisme de Glan-Thompson, prisme de Glan-Taylor, prisme de Nicol, ...) ou des diviseurs de faisceaux (prisme de Rochon et prisme de Wollaston). On peut aussi utiliser le double indice de réfraction pour fabriquer des lames à retard.
Microscopie en lumière polarisée
La biréfringence est largement utilisée en microscopie. Le contraste interférentiel de Nomarski et les microscopes polarisants permettent de visualiser des objets de faible contraste : les deux rayons dus à la biréfringence peuvent interférer entre eux. Un des deux rayons, en traversant l'objet à étudier, prend du retard par rapport à l'autre, et l'interférence obtenue dépend de ce retard. Ce microscope permet donc d’observer directement les variations d’épaisseur d’un objet transparent. Cette technique permet de différencier, dans un minéral, différents cristaux de biréfringences différentes, qui apparaîtront avec une couleur et une luminosité différente.
Photoélasticimétrie
La photoélasticité des matériaux permet de visualiser les contraintes présentes à l'intérieur par la méthode de photoélasticimétrie.
