Un Polariseur à la maison

[Blackline]

Bonjour à toute l'équipe de science amusante,

J'ouvre un sujet un peu bricolage pour le coups. Suite à une discussion avec Darrigan, notre cher administrateur. Je poste ce sujet pour que tout le monde puisse le voir.

Ayant eu des cours de Physique Optique durant mon Secondaire, j'ai eu l'occasion de faire un polariseur sur un banc optique, rien de bien compliqué, une source de lumière (Raie D du sodium 589 nm) une polariseur fixe, une cuve, un analyseur (polariseur réglable) et un écran.




On a utilisez ces objets là, vendu par Jeulin, Hors de Prix !

A moi de jouer ?

Ayant bien envie de m'amuser, je cherchais à reproduire un tel appareil (Polariseur de Laurent) vue que cela semblait rudimentaire.

J'avais à l'esprit d'utiliser une cuve cylindrique, longue, formable pour avoir des mesure précise. Car plus la longueur est grande plus l’imprécision sur celle-ci est petite, sachant que la longueur de la cuve intervient dans les calcules de Biot. Cela aurait-était interessant.



Aussi j'avais imaginer prendre des polariseurs provenant de filtre polarisé pour Appareil photo. Je laisse le soin à Darrigan de reposter ses reponses. Avant d'en rediscuter.

[darrigan]

Quelques éléments :

- une lampe orange (589 nm, raie D du sodium idéalement, mais une simple LED orange proche peut faire l'affaire) (voir ici ou là)
- une cuve à faces parallèles, comme en spectro UV-visible, dont la longueur est connue. (De préférence en verre, car le plastique peut perturber la polarisation de la lumière par effet élasto-optique.)
- 2 filtres polarisants linéaires (on peut récupérer ça dans les "lunettes 3D" jetables polarisées linéairement). L'un des filtres est place en position fixe derrière la cuve, juste après la source de lumière, l'autre est monté sur un cadran pouvant tourner, avec une graduation en degrés (genre rapporteur) de 0 à 180°. En position 0°, le second filtre doit être en position "croisée" avec le premier (extinction totale).
- tout ça assemblé dans un support en bois peint en noir mat.

Pour mesurer, on introduit la solution dans la cuve. Le second polariseur est tourné jusqu'à extinction totale de la lumière orange. Alors on lit l'angle.

Remarques :
- il est préférable de faire la mesure à extinction totale, qui est bien plus facile à observer à l'oeil que si on faisait la mesure à clarté maximale…
- filtre polarisants ("polaroïdes") : attention il en existe à polarisation circulaire, cela ne convient pas. Il faut de la polarisation linéaire (ou rectiligne). Tu vas payer chers des polaroïdes pour appareils photo, alors que les filtres en plastique pour lunettes 3D jetables ne coûtent rien.
- Sur ton dessin, tu demandes s'il faut une lentille : non, pas besoin. Du verre simple suffit.

[Blackline]

Sur l'un de tes liens j'ai trouvé une LED parfaite avec la longueur d'onde de travail de la Raie D. Après le Top du Top, ce serait d'avoir aussi une à 436 nm pour imiter le mercure. Car dans certain cas complexe, on peut avoir besoin de plus de précision.

Pour les polariseurs à base de lunettes 3D jetable, tu ne parles pas des Rouge et bleu hein ? Mais de celle distribuées en Cinema depuis quelques années maintenant ? Car j'en possède une pair, ce sont des plastiques presque noirs ?

Merci pour vos réponses toujours ultra-interessantes

[darrigan]

Sur l'un de tes liens j'ai trouvé une LED parfaite avec la longueur d'onde de travail de la Raie D.

Oui, super pas chère !
Attention à pas la griller, il faut mettre une résistance en série hein

Après le Top du Top, ce serait d'avoir aussi une à 436 nm pour imiter le mercure. Car dans certain cas complexe, on peut avoir besoin de plus de précision.

Tu fais souvent des mesures de pouvoir rotatoire à cette longueur d'onde ?

Si tu veux faire de la dispersion rotatoire optique, tu peux acheter des LED qui couvrent tout le spectre (voir ici)

Pour les polariseurs à base de lunettes 3D jetable, tu ne parles pas des Rouge et bleu hein ? Mais de celle distribuées en Cinema depuis quelques années maintenant ? Car j'en possède une pair, ce sont des plastiques presque noirs ?

Oui, c'est bien les filtres gris. Là aussi attention, il en existe des polarisés circulaires et des linéaires…

Tu peux aussi récupérer des filtres de grande taille dans les vieux écrans plats LCD (ça doit se trouver à la déchetterie).

[Blackline]

Je connais quelques cas particulier où il est nécessaire de basculer sur une longueur d'onde plus spécifique pour mesurer un réelle pouvoir rotatoire.



Pour cette molécules par exemple il y a pas mal de changement, on passe d'un alpha D de 0 pour 589 nm à 11.8 pour 436 nm(Temperatures égales 25°C, concentration égales 0.5g pour 100mL, solvant identique Chloroforme)

Je ferais volontiers un bel engin pour les cuves j'en ai trouvé sur lelaborantin.com j'y commande souvent des choses. Bon là ça fait un sacré LOT. (J'ai bien rigolais en voyant la différence de prix entre plastique et Quartz )

EDIT : 4 en verre...

Les écran LCD j'y avait pensé ! Ils sont bel et bien linéaire eux hein ?

[darrigan]

Les écran LCD j'y avait pensé ! Ils sont bel et bien linéaire eux hein ?

Les anciens, en général, oui. C'est simple à vérifier si tu as déjà un filtre linéaire avec toi.

[Blackline]

Le plus dur est surement de faire pivoter l'analyseur le plus précisément possible ?

[Blackline]

J'ai trouvé un filtre linéaire pour pas chère assez grand tout de même. J'hésite à y associer un peu d’électronique tant qu'à faire...

Avec un servomoteur et un capteur de lumière et une carte arduino on peut faire quelque chose de sympa j'imagine !

[Maurice]

Je n'aimerais pas être le chimiste à qui on demande de synthétiser ta molécule. Car il faut estérifier le premier groupe acide par le groupe éthyle et l'autre groupe acide par un tertio-butyle. Bien du plaisir !

[Blackline]

Bah tu fais ça en deux fois.

Tu as un premier motif avec l'ester d'allyle et l'amine disubstituée.
Et tu fais une réaction de type SN2 avec un Br-CH2-CO-O-tBu ; pour accrocher -CH2-CO-O-tBu

Je ne vois pas trop la difficulté majeur, si on scinde en deux la molécule c'est pas trop dur quoi.