Laboratorio 4: Polarización

Transcripción

1 Laboratorio 4: Polarización Este laboratorio tiene por finalidad que los estudiantes logren visualizar, y caracterizar la luz polarizada, además de conocer algunas propiedades de éstas. NOTA: Antes de realizar la sesión de trabajo práctico es importante realizaruna revisión bibliográfica, ya que la información sacada de ella, será necesaria para responder el cuestionario que será evaluado al final de la actividad. Investigue el significado de los siguientes términos en relación al tema de polarización: - Moléculas quirales - Moléculas dextrógiras y levógiras - Enantiómeros - Sustancias racémicas También se recomienda revisar los siguientes videos disponibles en YouTube: A tividad ópti a Kha A ade y e español. Ca o o ui al. Javie Rod íguez. Qui alidad y a tividad ópti a e las olé ulas o gá i a Universidad Politécnica de Valencia.

2 Introducción.- El fenómeno de polarización se asocia al comportamiento de ondas transversales. Este se puede poner de manifiesto, cuandola onda se encuentracon ciertos obstáculos (filtros polarizadores). Una onda se asocia a una perturbación que se transmite a través del espacio y tiempo. Ondas mecánicas, son aquellas que solo se propagan en medios materiales, como las sonoras o las sísmicas.por su parte, las ondas electromagnéticas, de acuerdo a su longitud de onda, se puedenpropagar en medios materiales, así como en el vacío, como ejemplos de estas tenemos: la luz visible, rayos X, ondas de TV. En la onda electromagnética lo que se trasmite esun campo eléctrico y unomagnético,ambos oscilantes, perpendiculares entre sí ycon la dirección de propagación. Cuando cada uno de estos campos mantiene su plano de oscilación, se habla de una onda plano o linealmente polarizada. onda plano polarizada La figura 1 muestra una onda mecánica plano polarizada. Todas las partículas del medio físico, cuerda en este caso, se mueven siempre en el mismo plano. La luz es producida por la emisión de fotones provenientes delretorno de átomos que se encuentran en un estado excitado, a su estado basal.este fenómeno de retorno se realiza emitiendo energía luminosa. Cada fotón emitido por unátomo tiene su propio plano de vibración de los campos eléctrico y magnético, planos que se mantienen a través del espacio y tiempo.

3 En todo instante, al existir un gran número de átomos emitiendo en forma aleatoria y no coordinada, estadísticamente, están presente todos los planos de polarización. Figura 2 onda electromagnética La Figura 2 representa una onda electromagnética plano polarizada. Los campos eléctricos y magnéticos se mantienen en el espacio y tiempo Figura 3 filtro polarizador filtro polarizador La Figura 3 representa el comportamiento de una onda plano polarizada frente a un obstáculo (filtro)

4 Figura 4: Polarímetro situación inicial I a I p = 0 polarizador analizador sustancia ópticamente activa α I p = 0 situaciónfinal OBJETIVOS Del trabajo desarrollado, el alumno será capaz de: 1.- Identificar una radiación plano polarizada 2.- Identificar algunas propiedades de la luz polarizada 3.- Identificar una sustancia ópticamente activa

5 Actividades prácticas 1. Visualización de la pantalla de su calculadora, mediante una lámina polarizadora. 2. Observar el comportamiento de la luz natural o aquella emitida por una ampolleta de filamento de tungsteno a través de lámina polarizadora. 3. Observar la reflexión de luz natural mediante una lámina polarizadora. 4. Conocer distintas fuentes de luz polarizada. 5. Verificar la actividad óptica que presentan algunas sustancias sólidas o en solución, a través de un polarímetro. EVALUACIÓN: CUESTIONARIO I) Responda las siguientes 5 preguntas en base a lo observado en las experiencias de laboratorio. 1.- Cómo es posible poner de manifiesto (evidenciar) el fenómeno de polarización? Refiérase a los materiales y/o sustancias y las propiedades físicas que éstos deben tener para considerarse polarizadores. 2.- Qué diferencias existe, para el ojo humano, entre luz polarizada y la luz natural? 3.- Qué características presenta la luz natural en cuanto a planos de polarización e intensidad luminosa de éstos? 4.- A partir de un medio especular definido (espejo) En qué caso es posible obtener luz polarizada por reflexión? 5.- Para una intensidad de luz natural incidente de qué factores depende la intensidad de la luz reflejada?

6 II) Responda las siguientes 3 preguntas en base a la revisión bibliográfica realizada, a lo visto en los videos sugeridos de Youtube y a la investigación personal que usted considere necesario realizar: 6.- Qué sustancias presentan actividad óptica y por qué? Cite algunos ejemplos. 7.- Por qué el agua no es ópticamente activa? 8.- Para una determinada sustancia ópticamente activa, de qué factores depende la desviación del plano de polarización que produce ésta? 9.- Qué relación existe entre los vikingos y la luz polarizada? 10.- Qué relación existe entre la luz polarizada y la vida extraterrestre?