Le schéma, ci-dessous, présente l'expérience de Malus :
On note α l'angle que font l'analyseur et le polariseur entre eux : un polariseur et un analyseur sont les mêmes composants, ils changent de noms en fonction de la place qu'ils occupent dans le montage.
Seule la composante suivant la direction de l'analyseur sera transmise. On peut donc écrire que :
Avec A : amplitude de l'onde incidente après polarisation.
Remarque : Si α = 0 alors toute l'amplitude est transmise / Si α = 90° rien n'est transmis.
A quoi sert la loi de Malus et surtout comment l'utiliser ?
On va, par exemple, pouvoir trouver la direction de polarisation d'un matériau (en chimie, certains énantiomères vont polariser la lumière différemment. On pourra ainsi déterminer de quel énantiomère il s'agit). Pour cela, on utilise le principe suivant :
On place entre le couple polariseur analyseur une cuve contenant un liquide ou un cristal à étudier,
Lorsque la cuve est vide, on croise polariseur et analyseur ce qui a pour effet de ne plus rien observer sur l'écran,
On place l'échantillon sur la trajectoire de la lumière,
On observe de nouveau de la lumière après l'analyseur,
On tourne l'analyseur d'un angle θ pour annuler l'effet de l'échantillon, et cet angle nous donne l'angle de polarisation du matériau.
Lorsque l'on tourne l'analyseur, il faut déterminer dans quel sens il est tourné car il existe des matériaux dextrogyres (le plan de polarisation tourne dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde l'onde arriver sur nous) et d'autres levogyres (le plan de polarisation tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde l'onde arriver sur nous). Donc la direction de polarisation a une importance.
La vidéo, ci-dessous, montre ce qui se passe lorsque l'on fait varier l'angle d'un analyseur. Pour cette expérience, on utilise une lumière blanche ainsi qu'un polariseur.
Remarque : Sur cette vidéo, on observe que l'intensité lumineuse passe par un minimum lorsque polariseur et analyseur sont croisés. On trouve cette configuration à 2 reprises (+90° et -90°).
