Un des caractères essentiels du rayon polarisé est
d’être insusceptible de réflexion dans tout plan pérpendiculaire à celui de polarisation: Si/$on angle d'incidence prend une certaine valeur (cellé de angle‘de polarisation, propre à la surface réfléchissante), alors l'intensité 1 du rayôn réfléchi est égale à zéro. Dans tous les autres cas, elle a une certaine valeur; que nous allons rechercher.
Supposons donc, pour commencer par le cas le plus simple, que le rayon polarisé tombe sur la surface réfléchissante, sous un angle d'incidence constant égal à celui dé polarisation, et que là surface tourne autour du rayon'incident commé autour d’ün axé ; de manière que le plan d” incidence fasse toujours avec le plan de polarisation an angle & d’une grandeur arbitraire. On a observé, comme nous l'avons déjà vu, qu’alors 1= o lorsque « — 90° ou 2709, et que I est à son maximum lorsque « = 0° ou 180°: d’oùril suit que I est une fonction périodique de & à laquelle on:ne soürait assigner de forme plus siniple que S
IZ= A. cos a,
puisque les valeurs négatives sont inadmissibles.
Cette fonction, adoptée primitivement par Malus, sans autres motifs que céux qué nous venons (d'indiquer, représente la variation d’intensité dans toute l’étendue du quadran, avec autant de précision qu’en peuvent comporter des expériences photométriques. Nous adopterons donc la formule rapportée plus haut, en attendant qu’une bonnethéorie de la polarisation nous mette à même de la démontrer" a priori.
851. — La loi précédente offre une conséquence bien remarquable : €’ést qu'en n'ayant égard qu’à l'intensité de la lumière réfléchie, un faisceau de lumière ordinaire ou non polarisé peut être regardé comme formé par deux rayons polarisés de même intensité que lui, dont les plans de polarisation sont réciproquement perpendiculaires. Ce faisceau, venant à tomber sur une surfäce réfléchissante , ‘se divise en
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deux-rayons qui se trouvent dans des plans de polarisation!inclinés respectivement par. rapport au plan d'incidence, lun sous un angle &, et l’autre par conséquent sous,un. angle de 90° — «. (
Or À . cos’ & A - cos’ (90° == 4) = A! "7 (à)
D'où il suit que le faisceau réfléchi est indépendant de l’angle.«, et qu’ainsi l’intensité ne peut varier par la révolution de la surface autour du rayon incident, ce qui est le caractère distinctif de la lumière non polarisée. Deux, rayons tels que ceux que nous venons de décrire sont dits se trouver dans des états de polarisation opposés.
852. — Quand le:rayon polarisé n’a pas pour angle d'incidence. celui de polarisation , la loi qui règle l'intensité du rayon réfléchi est un peu moins simple: Fresnel'a donné comme expression générale de cette loi la formule suivante :
Représentant par l’unité l’intensité du rayontincident ; dé: notant, comme ci-dessus, par « l’inclinaison du plan d’incidénce sur celui de polarisation primitive, et par cet i! les angles d'incidence et de réfraction, l'intensité du rayon réfléchi sera exprimée par
sin? (à — it tang? (i —üt)- .
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Cétte formule, empirique jusqu’à un certain point, est due à des considérations théoriques dont nous parlerons bientôt. Elle n’a pas encore été complétement vérifiée par l'expérience, excepté dans quelques cas particuliers où M. Arago a trouvé qu’elle donnait des résultats exacts. Nous allons passer à la discussion de ces cas.