Polarización de una onda

Transcripción

1 Polarizació

2 La luz atural La luz se geera por u dipolo (ua carga eléctrica) que vibra a cierta frecuecia y por tato geera u campo eléctrico. ste campo implica, a su vez, el correspodiete campo magético y ambos da lugar a ua oda electromagética que se propaga siguiedo el vector de Poytig S. Los vectores y H vibra aleatoriamete e cualquiera de los plaos que cotiee el vector S porque la vibració del dipolo geerador o está restrigida. Ésto es lo que se cooce como luz atural, para difereciarla de la luz polarizada e la cual el vector eléctrico vibra e u solo plao, que se deomia plao de polarizació.

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4 Polarizació de ua oda Propiedad de las odas trasversales: La vibració es perpedicular a la direcció de propagació. la luz polarizada e la cual el vector eléctrico vibra e u solo plao, que se deomia plao de polarizació. La luz que se propaga e estas codicioes se deomia luz polarizada plaa, o liealmete polarizada.

5 Polarizació lieal Si teemos dos odas liealmete polarizadas e plaos perpediculares etre sí la oda resultate tambié es liealmete polarizada si las dos primeras está e fase. Supogamos dos odas liealmete polarizadas.

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8 Polarizació líptica o Circular l vector campo eléctrico va cambiado e el tiempo describiedo elipses o circuferecias

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10 Polarizadores U polarizador ideal deja pasar el 100% de la luz icidete e direcció de su eje de trasmisió y bloquea toda la luz que icide vibrado e la direcció perpedicular.

11 Sabemos que si sobre ua superficie reflectora icide luz atural parte de la luz se refleja y parte se refracta. Malus descubrió e 1808 que si hacemos icidir ua luz sobre ua superficie pulimetada de vidrio co u águlo de icidecia i de 57º aproximadamete, la luz reflejada está polarizada, siedo el plao de vibració perpedicular al plao de icidecia de los rayos. Si el águlo de icidecia o es de 57º habrá tambié polarizació pero será meor a medida que el rayo icidete vaya siedo mayor o meor que dicho águlo. Más tarde Brewster descubrió que si el rayo reflejado y el refractado forma etre si u águlo de 90º, el águlo de icidecia es precisamete el águlo de polarizació. l águlo de polarizació depede del ídice de refracció "" del medio. Hay que señalar tambié que para este águlo, el rayo refractado está polarizado parcialmete, coicidiedo su plao de vibració co el de icidecia, mietras que el rayo reflejado está completamete polarizado.

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13 Ley de Malus Cuado la luz atural icide sobre u polarizador, la itesidad trasmitida es la mitad de la icidete I = 1 I 0 Al pasar por u segudo polarizador que forma u cierto águlo co el primero I = I 1 cosθ Recordad que la itesidad es proporcioal al cuadrado del Campo eléctrico

14 Polarizació por reflexió. Cuado la luz se refleja e ua superficie plaa sufre ua polarizació parcial e el plao perpedicular al plao de icidecia. Variado de modo cotíuo el águlo de icidecia, si se dispoe de algú istrumeto que permita aalizar el grado de polarizació de la luz reflejada, se observará que ésta es máxima para cierto águlo, coocido como águlo de Brewster.

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16 Polarizació por reflexió La direcció de propagació de la oda (vector S) está coteida e el plao de icidecia l campo debe ser ortogoal a esta direcció Tiee ua compoete e el plao de icidecia y otra ortogoal a él = + Las dos compoetes se comporta de diferete maera respecto a la reflexió y a la refracció. ' cosθ 1 1 = 1 cosθ1 + cosθ cosθ cosθ cosθ ' 1 1 = 1 cosθ + cosθ1 Luz reflejada r 1 1 = 1 cosθ1 + cosθ 1 1 cosθ cosθ + cosθ r = cosθ Luz refractada 1

17 Águlo de Brewster Para este águlo la luz reflejada está totalmete polarizada e direcció perpedicular al plao de icidecia No hay reflexió si se icide co luz polarizada e el plao de icidecia 0 ' 1 1 ' = + = r r = + = 1 tg B = θ Luz reflejada Luz refractada

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20 Polarizació por dispersió Las moléculas de aire so cetros de dispersió para la luz solar. La molécula absorbete actúa como ua atea dipolar emite luz polarizada e su plao de vibració. La luz que atraviesa la molécula es o polarizada. l observador situado al medio día o al atardecer ve luz o polarizada mietras el situado más allá del medio día la observa parcialmete polarizada.

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22 Doble refracció Doble refracció e calcita. Hay determiados cristales que tiee la propiedad de la doble refracció, es decir, el rayo icidete se desdobla e dos e el iterior del cristal uo de ellos llamado ordiario y que sigue las leyes de la refracció y otro llamado extraordiario que o las sigue.

23 Doble refracció Se forma dos imágees: la del rayo ordiario y la del rayo extraordiario. Ambas está liealmete polarizadas, auque e plaos diferetes. La image del rayo ordiario está fija, mietras la del extraordiario cambia de posició al rotar el cristal ( eje óptico)