Recycler des lunettes 3D

Cette expérience de physique amusante est très facile à réaliser.

Matériel

• une paire de lunettes 3D (ou lunettes de soleil polarisées)
• un écran LCD (ordinateur ou téléviseur)
• un objet en plastique transparent type règle

Matériel nécessaire

Expérience

Pendant les vacances, tu es peut-être allé voir le dernier épisode de Star Wars  en 3D. Si tu as gardé tes lunettes, tu vas pouvoir faire une belle expérience de physique amusante.

Place tout d’abord la paire de lunettes 3D devant l’écran LCD, les branches de lunettes étant placées du côté de l’écran. Puis fais pivoter les lunettes sur elle même. Pour une position particulière de la paire, les verres de tes lunettes ne laissent pas passer la lumière et tu n’arrives plus à voir l’écran d’ordinateur à travers.

En pivotant la paire de lunettes sur elle même, tu peux trouver une position telle
qu’aucune lumière ne traverse les verres de lunettes.

Lorsque tu as trouvé cette position particulière. Place un objet en plastique (équerre, règle ou autre) entre la paire de lunettes et ton écran. Tu vas à nouveau pouvoir observer quelque chose.

Observations

Sur ces photos, une équerre en plastique a été intercalée
entre l’écran LCD et la paire de lunettes.

Sur cette photo, une petite boîte en plastique a été intercalée
entre l’écran LCD et la paire de lunettes.

Tu as dû constater que lorsque tu places l’objet en plastique entre l’écran et la paire de lunettes, de la lumière réapparaît et tu peux voir ta règle ou ton objet en plastique avec de belles couleurs !

Que se passe-t-il ?

Cette expérience très jolie et très facile à réaliser est toutefois assez délicate à expliquer. Elle fonctionne un peu sur le même principe qu’un microscope à lumière polarisée, sauf que dans ton cas, il n’y pas de dispositif optique grossissant bien sûr. La lumière émise par l’écran LCD est dite polarisée rectilignement, c’est-à-dire que la direction du champ électrique de la lumière est dans une direction bien définie appelée direction de polarisation. Par ailleurs, dans les lunettes 3D, il y un polariseur, c’est à dire une substance qui ne laisse passer le champ électrique que suivant une direction bien précise et fixée, appelée direction de passage du polariseur. Lorsque tu positionnes ta paire de lunettes devant l’écran et que tu trouves une position pour laquelle l’écran apparaît noir, cela signifie que la direction de polarisation de la lumière incidente est perpendiculaire à la direction de passage de tes lunettes. Lors de cette première expérience, tu démontres en quelques sorte que la lumière émise par un écran LCD est polarisée rectiligne.

Lorsque tu places l’objet en plastique transparent, la polarisation de la lumière incidente est modifiée par la règle et après ta paire de lunettes, tu peux à nouveau apercevoir de la lumière. La modification de la polarisation de la lumière incidente dépend de l’endroit où cette dernière traverse le milieu en plastique et dépend de la couleur de la lumière incidente (ou encore sa longueur d’onde). La lumière blanche étant constituée de nombreuses couleurs  (voir l’expérience d’optique « les couleurs de l’arc-en-ciel »), tu vois apparaître une multitude de couleurs.

Pour aller plus loin

Une fois la deuxième expérience réalisée, tu peux, en ne bougeant plus ton objet en plastique, à nouveau faire tourner ta paire de lunettes sur elle même. Tu vas constater que tu vois toujours de la lumière au travers. Ceci montre que la lumière incidente sur ta paire de lunettes , après traversée du plastique, n’est plus polarisée rectilignement.

A la place des lunettes 3D, tu peux utiliser des verres solaires à condition que ces derniers soient polarisés.