I – Structure de l’onde plane lumineuse Université d’Angers DEUG STU2 1/5 P2 – Structure de l’onde lumineuse I – Structure de l’onde plane lumineuse Une onde lumineuse est une onde électromagnétique. Elle est définie par :  son vecteur déplacement électrique  son vecteur déplacement magnétique (excitation magnétique)  son vecteur d’onde  son champ électrique  son champ magnétique , et forment un trièdre direct et sont intrinsèques à l’onde. et sont générés par et : ils dépendent du milieu de propagation.

et sont colinéaires (quand le milieu n’est pas magnétique) Université d’Angers DEUG STU2 2/5 P2 – Structure de l’onde lumineuse plan de polarisation direction de propagation de l’onde direction de propagation du rayon lumineux plan d’onde et sont colinéaires (quand le milieu n’est pas magnétique) et forment le plan de polarisation le plan  est le plan d’onde vecteur de Poynting (propagation de l’énergie)

Ainsi, dans un repère quelconque , on a par exemple : Université d’Angers DEUG STU2 3/5 P2 – Structure de l’onde lumineuse La disposition relative de D et E dépend du milieu de propagation et de la direction prise par k dans ce milieu. D et E sont en effet liés par le tenseur des permitivités diélectriques du milieu : où est un tenseur de rang 2 On a donc : Ainsi, dans un repère quelconque , on a par exemple :

est appelée « base principale ». Université d’Angers DEUG STU2 4/5 P2 – Structure de l’onde lumineuse D’un point de vue mathématique, plutôt que de choisir un repère quelconque, il est préférable de choisir un repère (une autre base) dans lequel on puisse exprimer : dans la base 1, 2 et 3 sont alors appelées « permitivités diélectriques principales ». est appelée « base principale ». Remarque : Typiquement, les directions de la base principale correspondent aux axes de symétrie du cristal dans lequel l’onde lumineuse se propage.

et sont aussi colinéaires Université d’Angers DEUG STU2 5/5 P2 – Structure de l’onde lumineuse Remarque : Si on considère le cas particulier d’un milieu isotrope (par ex. le verre), toutes les directions de l’espace sont équivalentes, donc : et sont colinéaires et sont aussi colinéaires Dans un milieu isotrope, l’onde et son rayon lumineux se propagent dans la même direction.