réfringentes

Les réfringentes est un terme utilisé en optique pour désigner les substances ou matériaux qui réfractent la lumière. Dans le sens le plus courant, il s’agit des milieux cristallins qui présentent une double réfraction, ou biréfringence, c’est-à-dire que l’indice de réfraction diffère selon la direction de propagation et selon la polarisation de la lumière qui les traverse.

Principe et propriétés. Lorsqu’une onde lumineuse passe dans un cristal réfringent, elle peut se décomposer en deux ondes polarisées distinctes, l’onde ordinaire et l’onde extraordinaire, qui se propagent à des vitesses et avec des indices différents n_o et n_e. La différence entre ces indices, Δn = n_e − n_o, caractérise la biréfringence du matériau. Les cristaux réfringents peuvent être uniaxes, possédant un axe optique unique, ou biaxes, avec deux axes optiques et une dépendance plus complexe des indices.

Exemples. Parmi les réfringentes les plus connus figurent la calcite (ou Iceland spar), le quartz, la tourmaline et le mica. Ces matériaux sont couramment utilisés pour étudier la polarisation et pour fabriquer des dispositifs optiques spéciaux.

Applications. Les réfringentes jouent un rôle central dans l’optique polarisante et les éléments de contrôle de phase, tels que les lames retardatrices (quarter- et half-wave plates) et les prismes birefringents. Ils permettent aussi l’analyse et l’imagerie par polarisation dans les microscopes et les instruments de mesure, et leur biréfringence est exploité dans certaines technologies d’affichage comme les écrans à cristaux liquides.

Histoire et terminologie. La découverte de la double réfraction remonte au XVIIe siècle avec Erasmus Bartholin. En français, réfringent ou réfringentes désigne en général tout milieu qui réfracte la lumière, et plus précisément les milieux présentant biréfringence.