04/06/18 Numero10 1 0
L’effet Faraday dans l’huile d’olive
Réalisation Margaux Khalil (École Estienne), Julien Bobroff et Frédéric Bouquet (Laboratoire de Physique des solides, Université Paris-Sud et CNRS). Toutes les informations et les autres projets sur opentp.fr
Niveau : Difficile
3 jours
Mettre en évidence l'effet Faraday dans l'huile d'olive et mesurer sa constante de Verdet
Principe physique
Lorsque de la lumière polarisée traverse un matériau où règne un champ magnétique, on peut observer l’effet Faraday: la lumière sort du matériau avec une polarisation rectiligne différente.
L’angle de rotation de la polarisation β, l’intensité du champ magnétique B et l’épaisseur de matériau traversée d sont reliés par la relation:
β = VdB
où V est la constante de Verdet du matériau.
Illustration tirée de Wikipedia
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Laser
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Capteur de lumière
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Polariseurs
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Bobines
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Fer
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Banc d'optique
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Générateur de courant
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Huile d'olive
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Lames de verre
Matériel
Un générateur pouvant imposer un courant de 6 à 7A est recommandé, ainsi qu’un inverseur qui permet de changer le sens du courant.
Faire une cuve de fer pour l'huile d'olive
Utiliser un tube en fer et coller des lames de verre pour les bords.
Faire un électroaimant avec le fer et les bobines puis monter le tout sur un banc d'optique
Placer le laser, le polariseur, l’électroaimant avec la cuve d’huile d’olive, l’analyseur et le capteur de lumière sur le banc optique
Régler le premier polariseur pour obtenir le maximum d’intensité lumineuse (le laser est déjà partiellement polarisé!).
Brancher les bobines sur le générateur et expérimenter
Recouvrir le montage pour masquer la lumière ambiante.
Observer le changement d’intensité lumineuse lorsque le courant circule dans les bobines.
Si l’effet est assez fort, on peut le détecter sur un écran en cherchant l’angle d’extinction avec le second polariseur.
Quelle(s) différence(s) si l’on recommence l’expérience avec de l’huile de germe de blé?
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