Polarizacion

Polarización

Resultados
Al iniciar la experiencia el primer paso es determinar la intensidad del ambiente, ya que se trabaja en base a la variación de éste parámetro, por lo tanto, es importante determinar dicho valor y luego restarlo a cada una de las mediciones futuras.
I. Intensidad luminosa:
En esta primera etapa de la experiencia se inicia montando un sistema óptico (ver apéndiceFigura I), posteriormente se determina la distanciad entre el sensor de luz y la fuente de luz (ampolleta). Se realizan 11 mediciones de la intensidad en función de d, como se observa en la Tabla I (ver apéndice). Con dichos datos se procede a realizar el Gráfico I:

*Gráfico I: Indica la relación experimental existente entre la Intensidad luminosa y la distancia d entre la ampolleta y elsensor.

La ecuación entregada por el gráfico al realizar un ajuste potencial es:

I=40,861∙d-1,934

Donde:
I: Intensidad.
d: Distancia ampolleta-sensor.

Además el Índice de correlación es R2=0,999.

II. Ley de Malus:
Posteriormente, se realiza un nuevo montaje (ver apéndice Figura II), pero en esta ocasión se instalan dos polarizadores entre la ampolleta y el sensor. Se debeubicar los ejes de polarización paralelos y alineados de tal forma que el luxómetro marque la intensidad máxima, esto se logra rotando uno de los ejes.
Una vez cumplidas las condiciones anteriores, se realiza una toma de datos variando el ángulo de rotación del segundo polarizador como se muestra en la Tabla II en la columna nombrada Intensidad Real. Luego se realiza un ajuste de modo que la menorintensidad sea cero (columna Intensidad Teórica, Tabla II).
Con los datos antes mencionados es posible realizar el Gráfico II(1)

*Gráfico II(1): Establece la relación experimental existente entre el ángulo y la intensidad.

Posteriormente se calcula el coseno cuadrado del ángulo antes estudiado, y se construye el Gráfico II(2):

*Gráfico II(2): Determina la relación experimental existenteentre la intensidad y el coseno cuadrado del ángulo.

La ecuación entregada por el gráfico al realizar un ajuste de tendencia lineal es:

I=26,936cos⁡(θ)2-0,0189

Donde:
I: Intensidad luminosa.
θ: Ángulo del eje del polarizador.

Además el índice de correlación es R2=0,994.

III. Ángulo de Brewster:
Finalmente, se monta un semicilindro de acrílico sobre una plataforma móvil y sehace incidir un haz de luz blanca sobre el centro del semicilindro (la producción del haz de luz se debe idear).
El ángulo de Brewster se establece experimentalmente haciendo incidir en primera instancia el haz de luz en 45º e ir observando a través del polarizador y a su vez ir variando el eje del éste último. Si de todos modos se observa el haz de luz a través del polarizador, se debe cambiarel ángulo de incidencia y nuevamente variar el eje del polarizador.
Cuando no se observa el haz de luz a través del polarizador se asume que es ángulo de Brewster y experimentalmente se encontró en θ=54.
Discusión y Análisis
I. Intensidad luminosa:
Inicialmente se encontró una función para la intensidad lumínica respecto a la distancia, ésta es:
I=40,86*d-1,93
El instrumentoutilizado para medir arrojaba los valores en [lux] que corresponde:
1[lx]=1[lm][m2]
Donde:
lx: Lux.
lm: Lumen.
m2: Metros cuadrados.

Como la ampolleta emite una intensidad luminosa constante tenemos:
I= Imax4πr2

Al comparar con nuestra función experimental y multiplicando por 4π nos queda finalmente:
I=513,474πr2

Tomando en cuenta estos datos es posible calcular un primer errorporcentual de los exponentes que es e1=3,627%.
Además se deduce de la fórmula que la intensidad es de 513,47 [lm] en una superficie esférica de 1 metro cuadrado.

II. Ley de Malus:

Deacuerdo a la ley de malus una onda linealmente polarizada al pasar por un polarizador tiene una intensidad resultante deacuerdo al coseno al cuadrado del angulo:
I=I0cos⁡2(θ)
Comprarandola con nuestra función...