La lumière naturelle n’est pas polarisée : ses vibrations suivent toutes les directions possibles. Il est possible de la polariser linéairement dans une direction privilégiée grâce à un filtre polariseur.
Si on ajoute un 2ème polariseur après un premier (P), il se nommera « analyseur » (A) et permettra de contrôler l’intensité du faisceau émergent. La loi de Malus nous donne l’intensité finale :
IA=IP×cos2α,avec IP=I02
Quand la lumière est réfléchie face à un dioptre séparant 2 milieux d’indices respectifs n1 et n2 , elle est polarisée rectilignement, dans une direction perpendiculaire au plan d’incidence, à condition que le rayon transmis et le rayon réfléchis soient eux-mêmes perpendiculaires. On a donc :
.
En injectant cette condition dans la 2ème loi de Descartes, on obtient la loi de Brewster :
Il existe un cas de bi réfringence où un cristal est capable de dédoubler les faisceaux lumineux. Il se produit alors :
- un rayon ordinaire, issu de la réfraction normale, polarisée rectilignement
- un rayon extraordinaire, issu d’une réfraction anormale d’indice variable entre et ne, polarisée rectilignement, de direction perpendiculaire à celle du rayon ordinaire.
Comme l’indice dépend de la direction de polarisation, un tel cristal est anisotrope.