Contrairement à ce qui est généralement admis par le sens commun, la lumière « visible » -que l’on différencie par ses couleurs- n’est pas la seule composante de ce rayonnement. En effet, la lumière dite « invisible » -infrarouge, UV, rayon X… - complète le spectre (Cf. schéma) de cette radiation électromagnétique.
Emise par une source matérielle, la lumière peut être vue comme une somme de vibration qui se propagent en ligne droite à très grande vitesse et qui subissent, à la surface de séparation entre deux milieux, des phénomènes de réflexion et réfraction –respectivement dans le milieu d’origine et le second milieu.
En lumière naturelle, les vibrations qui composent l’onde sont reparties de manière aléatoire dans toutes les directions perpendiculaires à la direction de propagation de la lumière.
La polarisation est un changement de propriété de l’onde électromagnétique qui se traduit par une répartition selon une orientation privilégiée des vibrations qui la composent. Elle peut être totale, auquel cas les vibrations se font dans un plan unique, ou partielle, auquel cas les vibrations se distribuent de manière inhomogène autour de l’orientation privilégiée. Le plan de polarisation est défini pour caractériser la polarisation ; c’est un plan passant par la direction des rayons lumineux et normal ses vibrations. La polarisation s’observe notamment lors des processus de réflexion, réfraction et diffusion de la lumière incidente à la surface de séparation entre deux milieux –la nature de ces milieux étant déterminante pour les caractéristiques de la polarisation ; on parle alors de lumière polarisée , entièrement ou partiellement, selon le taux de polarisation .
La polarisation a été découverte par le français Louis-Etienne Malus (1775-1812) en 1808. Elle a été étudiée par Arago, Biot et surtout Fresnel qui en a établi entièrement les lois, sauf en ce qui concerne la polarisation par réflexion sur un métal dont les lois sont dues à Jamin.
La polarimétrie s’attache à mesurer la direction de la polarisation et la fraction polarisée contenu dans une lumière.
