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éflexion interfaciale d'un faisceau lumineux polarisé à incidence oblique dans un milieu stratifié constitué de l'empilement de deux milieux semi-infinis, simples et non absorbants ou de l'empilement d'un milieu fini, simple et non absorbant, coincé entre ces deux mêmes milieux. Dans chacun des cas, et partant des lois de Snell sur la réflexion et la réfraction, on obtiendra les coefficients de réflexion (locaux ou globaux) puis les expressions des rapports ellipsométriques reliant les angles ellipsométriques à la modification de l'état de polarisation, lesquels fourniront une modélisation simplifiée de la réponse optique d'un échantillon (par exemple, un film protéique mince adsorbé à l'interface air/solution), nécessaire à l'exploitation des données ellipsométriques. Pour l'ensemble du texte, on se conformera entièrement à la convention de Muller (Muller, 1969)36. En outre, on optera à quelques reprises pour la notation phaseur afin de simplifier les manipulations algébriques rencontrées avec les équations des différents champs en substituant les fonctions trigonométriques réelles par des fonctions exponentielles complexes (voir Annexe 2.1). Enfin, on utilisera le caractère gras pour distinguer les quantités vectorielles des quantités scalaires, et le tilde (-) pour distinguer les quantités complexes des quantités réelles. 2.1 Propagation ondulatoire d'un faisceau lumineux polarisé dans un milieu non polarisant Dans cette section, on donnera une description générale de l'état de polarisation d'un faisceau lumineux en propagation dans un milieu non polarisant comme sur le parcours optique d'un ellipsomètre, entre chacune des composantes optiques polarisantes (COPs). À ce propos, on pourra aussi consulter avec intérêt quelques ouvrages généraux consacrés à ce sujet (Clarke, 1971; Azzam et 36 Parmi les choix importants institués par cette convention, on notera les signes positif et négatif, respectivement, pour la partie temporelle des champs phaseurs (e ievl ) (voir Section 2.1) et pour l'indice de réfraction complexe Ui = n - im) (voir Section 2.2), ainsi que l'orientation du système de coordonnées rectangulaires choisi pour la propagation d'un faisceau lumineux polarisé dans un milieu stratifié (voir Section 2.3). 62
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éflexion interfaciale d'un faisceau lumineux polarisé <strong>à</strong> incidence oblique dans un<br />
milieu stratifié constitué de l'empilement de deux milieux semi-infinis, simples et<br />
non absorbants ou de l'empilement d'un milieu fini, simple et non absorbant,<br />
coincé entre ces deux mêmes milieux. Dans chacun des cas, et partant des lois de<br />
Snell sur la réflexion et la réfraction, on obtiendra les coefficients de réflexion<br />
(locaux ou globaux) puis les expressions des rapports ellipsométriques reliant les<br />
angles ellipsométriques <strong>à</strong> la modification de l'état de polarisation, lesquels<br />
fourniront une modélisation simplifiée de la réponse optique d'un échantillon (par<br />
exemple, un film protéique mince adsorbé <strong>à</strong> l'interface air/solution), nécessaire <strong>à</strong><br />
l'exploitation des données ellipsométriques.<br />
Pour l'ensemble <strong>du</strong> texte, on se conformera entièrement <strong>à</strong> la convention de Muller<br />
(Muller, 1969)36. En outre, on optera <strong>à</strong> quelques reprises pour la notation phaseur<br />
afin de simplifier les manipulations algébriques rencontrées avec les équations des<br />
différents champs en substituant les fonctions trigonométriques réelles par des<br />
fonctions exponentielles complexes (voir Annexe 2.1). Enfin, on utilisera le<br />
caractère gras pour distinguer les quantités vectorielles des quantités scalaires, et<br />
le tilde (-) pour distinguer les quantités complexes des quantités réelles.<br />
2.1 Propagation on<strong>du</strong>latoire d'un faisceau lumineux polarisé dans<br />
un milieu non polarisant<br />
Dans cette section, on donnera une description générale de l'état de<br />
polarisation d'un faisceau lumineux en propagation dans un milieu non polarisant<br />
comme sur le parcours optique d'un ellipsomètre, entre chacune des composantes<br />
optiques polarisantes (COPs). À ce propos, on pourra aussi consulter avec intérêt<br />
quelques ouvrages généraux consacrés <strong>à</strong> ce sujet (Clarke, 1971; Azzam et<br />
36 Parmi les choix importants institués par cette convention, on notera les signes positif et négatif,<br />
respectivement, pour la partie temporelle des champs phaseurs (e ievl ) (voir Section 2.1) et pour<br />
l'indice de réfraction complexe Ui = n - im) (voir Section 2.2), ainsi que l'orientation <strong>du</strong> système<br />
de coordonnées rectangulaires choisi pour la propagation d'un faisceau lumineux polarisé dans<br />
un milieu stratifié (voir Section 2.3).<br />
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