POLORIZACION DE LA LUZ...
Es un fenómeno por el cual las vibraciones de un rayo luminoso, que como
es sabido se producen en todos los planos normales a la dirección de
propagación de éste, se realizan preferentemente en un solo plano determinado,
que se llama, precisamente, plano de polarización.
Su descubrimiento se debe al holandés Christiaan Huygens.
Los
primeros polarímetros fueron diseñados en los años cuarenta del siglo pasado,
gracias al uso de los prismas ideados en 1828 por William Nicol (1768-1851)
construidos con dos láminas de espato de Islandia
Podemos definirlo asi ....
La polarización electromagnética es un
fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas,
como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano
determinado, denominado plano
de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de
ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a
esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética NO polarizada,
al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las
direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque
su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Aclaremos el asunto
....
La luz normal, por ejemplo, no está polarizada.
Esto significa que varía aleatoriamente su dirección de vibración en el plano
perpendicular a la propagación. Cuando esta variación no se produce, o bien se
conoce con exactitud, se dice que la onda está polarizada, y además se puede
definir su tipo de polarización.
Polarización de ondas
En las ondas mecánicas, se llama vector polarización al que define el desplazamiento instantáneo de las partículas del medio sometidas a la oscilación ondulatoria. Este vector puede apuntar, en principio, en cualquier dirección para cada partícula.- En las ondas longitudinales, entendidas como aquellas en que las partículas vibran en la dirección de desplazamiento de la onda, el vector polarización es colineal con la dirección de propagación.
- En las ondas transversales, donde las partículas del medio oscilan en dirección perpendicular a la del movimiento de la onda, el vector polarización está siempre contenido en un plano normal a la dirección de propagación.
El desplazamiento instantáneo de las partículas del medio sometidas
a un movimiento de oscilación según una onda mecánica adopta
inicialmente cualquier dirección y se expresa por medio del vector de
polarización.
Formas de polarización
Dentro de las ondas transversales, el movimiento del vector
polarización tiene lugar en un plano perpendicular a la propagación de
la onda. Para precisar con mayor exactitud la naturaleza de este
movimiento, se consideran dos situaciones típicas:
- Cuando el vector polarización se mantiene en un plano que contiene la dirección de propagación, las partículas del medio oscilan en una recta cuya dirección no varía de un punto a otro. En tal caso, se dice que la onda está linealmente polarizada.
- Si el vector polarización describe una curva compleja dentro del plano perpendicular a la dirección de propagación, la oscilación de las partículas puede apreciarse como una superposición de vibraciones no colineales. Entonces, se dice que la onda no está polarizada.
Un caso interesante de esta situación se produce cuando la onda está polarizada circularmente.
En las ondas electromagnéticas, la propagación de la onda no se
acompaña de la vibración de las partículas del medio. Una onda de estas
características está formada por la propagación de un campo eléctrico y
otro magnético que varían con el tiempo en planos mutuamente
perpendiculares y normales también a la dirección de propagación. Por
convenio, se toma uno cualquiera de los vectores de ambos campos como
vector polarización; normalmente se elige el campo eléctrico.
En condiciones normales, en estas ondas no existe ningún
desplazamiento específico del vector polarización, que presenta un
movimiento aleatorio. Por tanto, las ondas electromagnéticas comunes,
como la luz en estado natural, no están polarizadas.
En la luz natural, el vector campo eléctrico que se desplaza con la
onda varía continuamente dentro de un plano perpendicular a la
dirección de propagación según direcciones aleatorias.
Polarización por absorción
Aunque las ondas electromagnéticas en estado
natural, como la luz, no están polarizadas, es posible obtener formas
concretas de polarización mediante la aplicación de diversos
procedimientos. Uno de los más habituales consiste en interponer en la
trayectoria del haz electromagnético un elemento polarizador.
Los polarizadores más habituales están constituidos por largas
cadenas de hidrocarburos (u otras sustancias) que se distinguen porque
transmiten la luz de forma que, a la salida de las mismas, queda
polarizada en la dirección perpendicular a estas cadenas.
En este tipo de polarización, la componente del campo eléctrico (elegido como vector de polarización) paralela a las cadenas de hidrocarburos induce en ellas corrientes eléctricas
que provocan la absorción de la energía de esta componente. Como
resultado, en la salida sólo se conserva la parte de la energía de la
componente perpendicular de dicho campo eléctrico.
Este fenómeno se conoce como polarización por absorción.
Polarización por reflexión
Cuando la luz natural incide sobre una superficie plana de
separación entre dos medios, por ejemplo, el aire y el vidrio,
experimenta un fenómeno conjugado de reflexión y refracción
(o transmisión) parciales. En los casos en que el rayo reflejado en
esta superficie y el refractado tengan direcciones perpendiculares
entre sí, la luz reflejada se polariza en su totalidad en la dirección
perpendicular al plano de incidencia.
Este fenómeno fue observado por primera vez por el físico escocés David Brewster (1781-1868).Teniendo en cuenta la ley de Snell (ver t50), se obtiene que:
donde n1 es el índice de refracción del primer medio, n2 el del segundo y ap el ángulo de polarización (que coincide con el de incidencia). De ello se deduce que:
Al reflejarse en un plano, la luz se polariza linealmente en la
perpendicular al plano de incidencia. En el caso concreto de que el
rayo reflejado y el refractado sean perpendiculares, la polarización es
total.
LA POLARIZACION DE LA LUZ EN
ASTROFISICA.....
La radiación electromagnetica que recibimos
del Universo guarda múltiples secretos, parte de ellos se esconden en su estado
de polarización, parámetro fisico relacionado con la orientación del campo
eléctrico de las ondas. El conocimiento de la polarización de la luz es
muy útil para analizar diferentes fenómenos como, manchas solares, poros y
regiones activas del sol, y en general para medir el campo magnético del
universo.....
Los fenómenos relacionados con la polarización no
sólo son fáciles de demostrar sino que también son muy bonitos. Además de su
valor académico, el estudio de la polarización clarifica muchas aplicaciones
prácticas que se están desarrollando para el uso de la luz polarizada. Observa
...
