{"id":7159,"date":"2014-11-03T00:01:25","date_gmt":"2014-11-02T23:01:25","guid":{"rendered":"http:\/\/sciencetonnante.wordpress.com\/?p=7159"},"modified":"2014-11-03T00:01:25","modified_gmt":"2014-11-02T23:01:25","slug":"houppe-haidinger","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/2014\/11\/03\/houppe-haidinger\/","title":{"rendered":"La houppe de Haidinger"},"content":{"rendered":"

\"Houppe<\/a>Vous avez d\u00e9j\u00e0 certainement entendu parler de ces animaux qui voient moins bien les couleurs que nous. Nos amis les chiens ne voient pas le rouge et l’orange; quant aux dauphins, ils sont carr\u00e9ment monochromes ! Mais d’autres animaux per\u00e7oivent au contraire plus de couleurs que nous. Certains insectes sont m\u00eame capables de d\u00e9tecter la polarisation de la lumi\u00e8re<\/strong> !<\/p>\n

Vous ne savez pas exactement ce qu’est la polarisation de la lumi\u00e8re ? C’est bien normal, puisque nous autres humains, nous sommes incapables de la voir ! Quoique…<\/p>\n

A la fin de ce billet, vous vous apercevrez peut-\u00eatre que vous poss\u00e9dez cette super-capacit\u00e9 inutile : voir la lumi\u00e8re polaris\u00e9e. Tout \u00e7a gr\u00e2ce \u00e0 la houppe de Haidinger.<\/p>\n

La polarisation de la lumi\u00e8re<\/h3>\n

Pour tous ceux qui ne sont pas physiciens ou photographes, rappelons ce qu’est la polarisation. La lumi\u00e8re est une onde \u00e9lectromagn\u00e9tique, et l\u00e0 o\u00f9 elle passe, le champ \u00e9lectrique oscille dans un plan perpendiculaire \u00e0 la direction de propagation. Si la direction de l’oscillation du champ est bien d\u00e9termin\u00e9e, on dit que l’onde est polaris\u00e9e lin\u00e9airement.<\/p>\n

\"polarisation\"<\/a>En g\u00e9n\u00e9ral, pour de la lumi\u00e8re normale (comme celle \u00e9mise par une lampe), il n’y a pas de direction privil\u00e9gi\u00e9e pour l’oscillation du champ. On dit que la lumi\u00e8re normale est non-polaris\u00e9e. Mais dans certaines circonstances, comme apr\u00e8s une r\u00e9flexion sur une surface, la lumi\u00e8re peut devenir en partie polaris\u00e9e.<\/p>\n

C’est par exemple le cas des reflets du soleil \u00e0 la surface de la mer. Vous ne vous \u00e9tiez jamais rendus compte qu’ils \u00e9taient polaris\u00e9s ? Encore une fois, c’est normal : nous les humains ne voyons pas la polarisation (contrairement aux abeilles par exemple).<\/p>\n

Toutefois, m\u00eame si on ne la voit pas, on peut s’en servir gr\u00e2ce \u00e0 des filtres. Puisque la lumi\u00e8re r\u00e9fl\u00e9chie par la mer est polaris\u00e9e (horizontalement), il suffit d’utiliser un filtre ne laissant passer que la composante polaris\u00e9e verticalement de la lumi\u00e8re pour bloquer sp\u00e9cifiquement ces reflets de la mer. C’est le principe des lunettes de soleil dites \u00ab\u00a0polarisantes\u00a0\u00bb<\/strong>, et aussi des filtres du m\u00eame nom, parfois utilis\u00e9s par les photographes pour se d\u00e9barrasser de reflets parasites.<\/p>\n

(D\u00e9tail en passant : je crois que les lunettes polarisantes ne marchent pas avec la neige car la r\u00e9flexion diffuse sur la neige ne polarise pas la lumi\u00e8re).<\/p>\n

\"Houppe<\/a>Si je vous raconte tout \u00e7a, c’est parce que je vais maintenant vous r\u00e9v\u00e9ler comment il est possible de voir \u00e0 l’oeil nu la polarisation de la lumi\u00e8re<\/strong>. L’id\u00e9e n’est pas de moi, il s’agit d’une d\u00e9couverte d’un min\u00e9ralogiste autrichien du XIX\u00e8me si\u00e8cle pr\u00e9nomm\u00e9 Haidinger.<\/p>\n

Ce dernier avait en effet remarqu\u00e9 que quand il fixait une source de lumi\u00e8re polaris\u00e9e, il observait au centre de son oeil une \u00e9tonnante figure g\u00e9om\u00e9trique ressemblant \u00e0 un sablier jaune entrelac\u00e9 avec un sablier bleut\u00e9, comme le repr\u00e9sente l’image ci-contre.<\/p>\n

Cette figure, appel\u00e9e depuis Houppe de Haidinger<\/strong>, est une infime trace que laisse dans votre oeil la lumi\u00e8re polaris\u00e9e. Mais vous ne vous \u00eates probablement jamais rendus compte de son existence !<\/p>\n

A vous de jouer !<\/h3>\n

Pour voir la houppe de Haidinger, le mieux est de regarder une surface lumineuse blanche \u00e0 travers un filtre polarisant (par exemple des verres de lunettes polarisantes). Avec un peu de concentration, l’effet devrait appara\u00eetre au centre de votre champ de vision, et faire environ 3 \u00e0 5 degr\u00e9s de taille angulaire. Il est plus facile de le rep\u00e9rer si on fait l\u00e9g\u00e8rement tourner le polariseur, car la figure se mettra \u00e0 tourner elle aussi. En principe les lobes jaunes sont align\u00e9s perpendiculairement \u00e0 la direction de la polarisation.<\/p>\n

Contrairement \u00e0 ce qu’on pourrait penser, cet effet n’est pas exactement une illusion d’optique. On appelle cela un effet entoptique<\/strong>, la diff\u00e9rence avec une illusion \u00e9tant qu’il est enti\u00e8rement cr\u00e9\u00e9 par notre oeil. A ce titre, il est impossible de photographier la houppe de Haidinger. D’ailleurs il se peut fort bien que des personnes diff\u00e9rentes la per\u00e7oivent l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9remment, notamment dans l’intensit\u00e9 des couleurs.<\/p>\n

Une mani\u00e8re accessible mais pas toujours simple, c’est aussi de fixer une zone blanche sur un \u00e9cran LCD, comme celui avec lequel vous lisez peut-\u00eatre ces lignes. Les \u00e9crans LCD fonctionnent en effet en polarisant la lumi\u00e8re, et on peut parfois distinguer la houppe orient\u00e9e \u00e0 45 degr\u00e9s. Fixez donc un point blanc de cette page et faites des rotations avec votre t\u00eate !<\/p>\n

La perception de la polarisation<\/h3>\n

Vous vous demandez peut-\u00eatre quelle est l’origine de ce ph\u00e9nom\u00e8ne, et d’ailleurs pourquoi certains animaux verraient la polarisation mais pas nous. Une mani\u00e8re d’\u00eatre sensible \u00e0 la polarisation de la lumi\u00e8re, c’est de disposer de capteurs qui soient des mol\u00e9cules allong\u00e9es (comme la rhodopsine), et dont la sensibilit\u00e9 \u00e0 la lumi\u00e8re d\u00e9pende de l’alignement entre le champ \u00e9lectrique et l’orientation de la mol\u00e9cule.<\/p>\n

C’est comme cela que font par exemple les abeilles, et en th\u00e9orie \u00e7a pourrait marcher aussi avec nous…mais pour \u00e7a il faut s’assurer que tous les capteurs soient bien orient\u00e9s dans le m\u00eame sens. \u00c7a n’est pas le cas des n\u00f4tres dont l’orientation est al\u00e9atoire, ce qui nous prive de la sensibilit\u00e9 \u00e0 la polarisation. C’est peut-\u00eatre une bonne chose d’ailleurs. Imaginez que la couleur des feuilles des arbres d\u00e9pende de leur position, de leur orientation par rapport \u00e0 vous et de la direction des rayons du soleil. Ce serait probablement assez psych\u00e9d\u00e9lique, mais pas tr\u00e8s pratique pour se promener.<\/p>\n

Apparemment la raison de l’existence de la houppe de Haidinger fait encore d\u00e9bat [1]. L’origine semble en \u00eatre dans une mol\u00e9cule de pigment situ\u00e9e dans la macula, la zone la plus sensible de la r\u00e9tine. Cette mol\u00e9cule poss\u00e8derait une tr\u00e8s l\u00e9g\u00e8re sensibilit\u00e9 \u00e0 la polarisation et causerait l’apparence de la houppe de Haidinger.<\/p>\n

En attendant, amusez-vous et faites-moi part de vos r\u00e9sultats !<\/p>\n

Billets reli\u00e9s<\/h4>\n