ISO 11455:1995

NORME
ISO
INTERNATIONALE
11455
Première édition
1995-03-15
Verre d’optique brut - Détermination de
la biréfringence
Ra w op tical glass - De termina tien of birefringence
Numéro de référence
ISO 11455:1995(F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11455 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 172, Optique et instruments d’optique, sous-comité SC 3, Maté-
riaux et composants optiques.
I
L annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement
a titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 11455:1995(F)
Les verres d’optique bruts en bloc et préformés peuvent avoir des
contraintes permanentes résultant du processus de fabrication ou des
contraintes temporaires résultant d’actions thermiques ou mécaniques.
Ces contraintes provoquent I’anisotropie de d’indice de réfraction, ce qui
entraîne des différences de marche du trajet optique dans l’objet consi-
déré (en centimètres), mesurable par l’optique interférentielle. La biréfrin-
gence, en nanomètres par centimètre, est valable pour le verre en
équilibre thermique et sans contrainte mécanique et représente la valeur
totale de la déformation optique, résultante causée par I’anisotropie de
l’indice de réfraction.
. . .
III

---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche

---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE * ISO ISO 11455:1995(F)
- Détermination de la
Verre d’optique brut
biréfringence
Dans la procédure de compensation suivant de
1 Domaine d’application
Sénarmont et Friedel (voir réf. [3] et [4] de
l’annexe A), un retard de phase d’une longueur
La présente Norme internationale décrit la méthode
d’onde est produit par une rotation de 180” en lumière
photoélastique de détermination de la biréfringence
rectiligne, en utilisant une source dont la longueur
dans le verre, notamment pour les verres d’optique
d’onde est proche du maximum de sensibilité de l’oeil
bruts en bloc et préformés. Cette méthode est aussi
humain (c’est-à-dire 546 nm à 589 nm).
utilisée en photoélasticité.
NOTES
Si un corps en verre optiquement isotrope et sous
contrainte est éclairé avec de la lumière polarisée
1 Le calcul de la contrainte élastomécanique à partir de la
dans la direction d’une contrainte principale (telle que
biréfringence n’est pas l’objet de la présente Norme inter-
a3, voir figure l), les composantes vibratoires dans la
nationale.
direction des contraintes principales CT~ et o2 présen-
tent une vitesse de propagation différente de celle
2 L’indication de la biréfringence sur les dessins est spé-
cifiée dans I’ISO 1011 O-2 (voir réf. [Z] de l’annexe A). obtenue dans un corps en verre non soumis à
contrainte.
Cette méthode d’essai est applicable à des formes
géométriques simples (voir article 5).
Les indices de réfraction ~1~ et 4 sont fonction des
contraintes principales ol, a2 et a3:
. . .
4 -no =Pal + 402 + 03) ('1)
2 Définition
. . .
n2 -no =P02 + 4(q + 03) (2)
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
la définition suivante s’applique.
où
2.1 biréfringence (du verre): Anisotropie de l’indice
est l’indice de réfraction du verre sans
no
de réfraction dans des verres optiquement homogè-
contrainte;
nes et isotropes, généralement induite par des
contraintes mécaniques et/ou thermiques. L’indice de
p et 4 sont des coefficients relatifs au type de
réfraction dépend de l’orientation du plan de
verre.
polarisation et du vecteur de propagation de l’onde
électromagnétique par rapport à la direction des
À partir des équations (1) et (21, on peut obtenir
contraintes principales.
l’équation (3) pour la différence d’indice de réfraction:
[Définition tirée de I’ISO 9802.1 . . .
n1 - ?? = CP - 4) (a-l - 02) (3)
La différence d’indice de réfraction (n, - nJ est la bi-
3 Principe
réfringente An, qui est rapportée à la constante
photoélastique K = p - 4 pour la longueur d’onde uti-
Mesure des différences de trajets optiques par com-
lisée, comme suit:
pensation, en utilisant une méthode optique inter-
An = K(O, - a2)
. . .
(4)
férentielle en lumière polarisée.
1

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Figure 1 - Contraintes principales dans une lame parallélépipédique
Pour rapporter la biréfringence, An, à la différence de c) Polariseur, comportant un repérage de la direction
trajet optique, AS, entre les composantes vibratoires située à 45” de l’axe de polarisation. Le polariseur
est monté entre deux lames de verre et dans un
dans les directions des contraintes principales a1 et
a2, à la sortie de l’échantillon d’épaisseur a (qui est support rotatif pouvant être bloqué en position
habituellement égale au trajet lumineux a), on peut fixe.
utiliser l’équation suivante:
d) Porte-échantillon.
An=&
. . .
(5)
e) Lame quart d’onde, ayant un retard équivalent à
un quart de la longueur d’onde de la lumière utili-
La biréfringence An s’exprime en nanomètres par
sée. Elle doit être montée dans un support rotatif
centimètre.
pouvant être bloqué en position fixe.
f) Analyseur, identique au polariseur. II doit être
4 Appareillage
monté dans un support rotatif pouvant être bloqué
en position fixe. Ce support doit lui-même être
4.1 Instrument de mesure de l’épaisseur de
fixé dans un support gradué pouvant tourner de
l’échantillon aux points de mesure à 1 % près, par
+ 180”.
-
exemple pied à coulisse.
En outre on peut utiliser les éléments suivants.
4.2 Polarimètre avec compensateur, suivant de
Lame onde, ayant un retard de 565 nm, qui pro-
Sénarmont et Friedel
duit, avec la lumière blanche, une couleur rouge-
violet. Elle doit être montée dans un support
4.2.1 Éléments du polarimètre
rotatif pouvant être bloqué en position fixe.
Le polarimètre doit être composé des éléments sui-
Télescope, c’est-à-dire un télescope à mise au
vants (voir aussi figure2).
point rapprochée ayant un grossissement conve-
nable dans la plage de mise au point utilisable
a) Source de lumière collimatée, par exemple source
pour éviter la parallaxe des rayons passant au bord
de lumière blanche avec filtre monochromatique
de l’échantillon.
pour une longueur d’onde Â. de 546 nm à
589 nm.
Cuve d’immersion, sans biréfringence, pour I’es-
sai d’échantillons et de composants optiques dont
b) Diffuseur, par exemple verre opalin ou écran en
les faces ne sont pas parallèles ou ne sont pas
verre uniformément dépoli.
2

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Source de lumibe collimatee
L
Cuve d’immersion
Lame quart d’onde
Fi ltre monochroma tique,
si necessaire
TeLescope
Figure 2 - Dispositif d’essai suivant de Sénarmont et Friedel incluant l’échantillon
polies. La cuve d’immersion doit contenir un fluide obtenir le champ le plu
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
11455
Première édition
1995-03-15
Verre d’optique brut - Détermination de
la biréfringence
Ra w op tical glass - De termina tien of birefringence
Numéro de référence
ISO 11455:1995(F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11455 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 172, Optique et instruments d’optique, sous-comité SC 3, Maté-
riaux et composants optiques.
I
L annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement
a titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 11455:1995(F)
Les verres d’optique bruts en bloc et préformés peuvent avoir des
contraintes permanentes résultant du processus de fabrication ou des
contraintes temporaires résultant d’actions thermiques ou mécaniques.
Ces contraintes provoquent I’anisotropie de d’indice de réfraction, ce qui
entraîne des différences de marche du trajet optique dans l’objet consi-
déré (en centimètres), mesurable par l’optique interférentielle. La biréfrin-
gence, en nanomètres par centimètre, est valable pour le verre en
équilibre thermique et sans contrainte mécanique et représente la valeur
totale de la déformation optique, résultante causée par I’anisotropie de
l’indice de réfraction.
. . .
III

---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche

---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE * ISO ISO 11455:1995(F)
- Détermination de la
Verre d’optique brut
biréfringence
Dans la procédure de compensation suivant de
1 Domaine d’application
Sénarmont et Friedel (voir réf. [3] et [4] de
l’annexe A), un retard de phase d’une longueur
La présente Norme internationale décrit la méthode
d’onde est produit par une rotation de 180” en lumière
photoélastique de détermination de la biréfringence
rectiligne, en utilisant une source dont la longueur
dans le verre, notamment pour les verres d’optique
d’onde est proche du maximum de sensibilité de l’oeil
bruts en bloc et préformés. Cette méthode est aussi
humain (c’est-à-dire 546 nm à 589 nm).
utilisée en photoélasticité.
NOTES
Si un corps en verre optiquement isotrope et sous
contrainte est éclairé avec de la lumière polarisée
1 Le calcul de la contrainte élastomécanique à partir de la
dans la direction d’une contrainte principale (telle que
biréfringence n’est pas l’objet de la présente Norme inter-
a3, voir figure l), les composantes vibratoires dans la
nationale.
direction des contraintes principales CT~ et o2 présen-
tent une vitesse de propagation différente de celle
2 L’indication de la biréfringence sur les dessins est spé-
cifiée dans I’ISO 1011 O-2 (voir réf. [Z] de l’annexe A). obtenue dans un corps en verre non soumis à
contrainte.
Cette méthode d’essai est applicable à des formes
géométriques simples (voir article 5).
Les indices de réfraction ~1~ et 4 sont fonction des
contraintes principales ol, a2 et a3:
. . .
4 -no =Pal + 402 + 03) ('1)
2 Définition
. . .
n2 -no =P02 + 4(q + 03) (2)
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
la définition suivante s’applique.
où
2.1 biréfringence (du verre): Anisotropie de l’indice
est l’indice de réfraction du verre sans
no
de réfraction dans des verres optiquement homogè-
contrainte;
nes et isotropes, généralement induite par des
contraintes mécaniques et/ou thermiques. L’indice de
p et 4 sont des coefficients relatifs au type de
réfraction dépend de l’orientation du plan de
verre.
polarisation et du vecteur de propagation de l’onde
électromagnétique par rapport à la direction des
À partir des équations (1) et (21, on peut obtenir
contraintes principales.
l’équation (3) pour la différence d’indice de réfraction:
[Définition tirée de I’ISO 9802.1 . . .
n1 - ?? = CP - 4) (a-l - 02) (3)
La différence d’indice de réfraction (n, - nJ est la bi-
3 Principe
réfringente An, qui est rapportée à la constante
photoélastique K = p - 4 pour la longueur d’onde uti-
Mesure des différences de trajets optiques par com-
lisée, comme suit:
pensation, en utilisant une méthode optique inter-
An = K(O, - a2)
. . .
(4)
férentielle en lumière polarisée.
1

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Figure 1 - Contraintes principales dans une lame parallélépipédique
Pour rapporter la biréfringence, An, à la différence de c) Polariseur, comportant un repérage de la direction
trajet optique, AS, entre les composantes vibratoires située à 45” de l’axe de polarisation. Le polariseur
est monté entre deux lames de verre et dans un
dans les directions des contraintes principales a1 et
a2, à la sortie de l’échantillon d’épaisseur a (qui est support rotatif pouvant être bloqué en position
habituellement égale au trajet lumineux a), on peut fixe.
utiliser l’équation suivante:
d) Porte-échantillon.
An=&
. . .
(5)
e) Lame quart d’onde, ayant un retard équivalent à
un quart de la longueur d’onde de la lumière utili-
La biréfringence An s’exprime en nanomètres par
sée. Elle doit être montée dans un support rotatif
centimètre.
pouvant être bloqué en position fixe.
f) Analyseur, identique au polariseur. II doit être
4 Appareillage
monté dans un support rotatif pouvant être bloqué
en position fixe. Ce support doit lui-même être
4.1 Instrument de mesure de l’épaisseur de
fixé dans un support gradué pouvant tourner de
l’échantillon aux points de mesure à 1 % près, par
+ 180”.
-
exemple pied à coulisse.
En outre on peut utiliser les éléments suivants.
4.2 Polarimètre avec compensateur, suivant de
Lame onde, ayant un retard de 565 nm, qui pro-
Sénarmont et Friedel
duit, avec la lumière blanche, une couleur rouge-
violet. Elle doit être montée dans un support
4.2.1 Éléments du polarimètre
rotatif pouvant être bloqué en position fixe.
Le polarimètre doit être composé des éléments sui-
Télescope, c’est-à-dire un télescope à mise au
vants (voir aussi figure2).
point rapprochée ayant un grossissement conve-
nable dans la plage de mise au point utilisable
a) Source de lumière collimatée, par exemple source
pour éviter la parallaxe des rayons passant au bord
de lumière blanche avec filtre monochromatique
de l’échantillon.
pour une longueur d’onde Â. de 546 nm à
589 nm.
Cuve d’immersion, sans biréfringence, pour I’es-
sai d’échantillons et de composants optiques dont
b) Diffuseur, par exemple verre opalin ou écran en
les faces ne sont pas parallèles ou ne sont pas
verre uniformément dépoli.
2

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 11455:1995(F)
Source de lumibe collimatee
L
Cuve d’immersion
Lame quart d’onde
Fi ltre monochroma tique,
si necessaire
TeLescope
Figure 2 - Dispositif d’essai suivant de Sénarmont et Friedel incluant l’échantillon
polies. La cuve d’immersion doit contenir un fluide obtenir le champ le plu
...