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Effet Faraday

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En physique, l'influence d’un champ magnétique sur la polarisation de la lumière est appelée effet Faraday, du nom de son découvreur.

Comprendre l'effet Faraday

Pour comprendre en quoi consiste cet effet, il faut savoir que la lumière est le produit du champ électromagnétique oscillant. Elle est décrite par la donnée d’un vecteur champ électrique E. Lorsque l’on fait passer un rayon lumineux à travers un polariseur, le champ électrique de la lumière en sortie du polariseur pourra avoir été « filtré », pour ne plus apparaître que comme une composante oscillante, mais fixe dans l’espace le long d’une droite : on parle de polarisation linéaire de la lumière.

C’est ce que l'on peut observer au début du schéma ci-dessous (à gauche) : le champ électrique est devenu vertical (vecteur E).

Schéma illustrant le principe de l'effet Faraday (voir les explications dans le texte) avec la rotation d'un angle β, due à la présence d'un champ magnétique, de l'axe de polarisation rectiligne de la lumière. © Wikipédia-DP
Schéma illustrant le principe de l'effet Faraday (voir les explications dans le texte) avec la rotation d'un angle β, due à la présence d'un champ magnétique, de l'axe de polarisation rectiligne de la lumière. © Wikipédia-DP

En revanche, en pénétrant dans une zone où règne un champ magnétique B, ici produit par une bobine, la direction de ce champ change et tourne, même si le plan dans lequel s’effectue cette rotation est toujours perpendiculaire au rayon lumineux. C’est ce que l’on voit sur le schéma en sortie de la bobine (à droite), avec une rotation du vecteur champ électrique E.

L'effet Faraday est notamment utilisé en astrophysique et en cosmologie pour mesurer des champs magnétiques.

Michael Faraday (Newington, 22 septembre 1791 - Hampton Court, 25 août 1867), physicien et chimiste britannique, connu pour ses travaux fondamentaux dans le domaine de l'électromagnétisme et l’électrochimie. L'effet Faraday provient de son nom. © DP Michael Faraday (Newington, 22 septembre 1791 - Hampton Court, 25 août 1867), physicien et chimiste britannique, connu pour ses travaux fondamentaux dans le domaine de l'électromagnétisme et l’électrochimie. L'effet Faraday provient de son nom. © DP

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