Ley De Malus
Páginas: 5 (1046 palabras)
Publicado: 20 de noviembre de 2012
Polarización: Ley de Malus – fotómetro comparativo
Introducción
El propósito de este experimento es mostrar que la intensidad de la luz transmitida a través de dos polarizadores depende del cuadrado del coseno del ángulo entre los ejes de los dos polarizadores.
En esta experiencia, se utilizó un arreglo experimental basado en un fotómetro comparativo fluorescente, donde la luztransmitida a través de dos polarizadores y una luz directa es comparada
Los resultados cuantitativos y cualitativos son reportados y se comparan con la teoría exacta de la ley de Malus.
Teoría
Un polarizador permite que sólo la luz que está vibrando en un plano en particular pase a través de él. Este plano forma el “eje” de polarización. La luz no polarizada (o polarizada aleatoriamente)vibra en todos los planos. Luego, si se hace incidir luz no polarizada sobre un polarizador ideal, sólo la mitad de ella se transmitirá. (Dado que no existen polarizadores ideales, menos de la mitad de la luz se transmite). La luz transmitida está polarizada en un plano. Si esta luz polarizada incide sobre un segundo polarizador, el eje del cual esta orientado perpendicularmente al plano depolarización de la luz incidente, ninguna parte de ella se transmitirá.
[pic]
Sin embargo, si el segundo polarizador se orienta según un ángulo que no sea perpendicular al primero, habrá alguna componente del campo eléctrico de la luz polarizada que esté en la misma dirección del eje del segundo polarizador, y, por lo tanto, alguna luz se transmitirá.
La componente E del campo eléctricopolarizado Eo se puede encontrar usando la relación trigonométrica E = Eo cos α. Dado que la intensidad de la luz es proporcional al cuadrado de la intensidad de campo eléctrico, la intensidad de la luz transmitida estará dada por I = Io cos2 α, donde Io es la intensidad de la luz incidente y α es el ángulo entre el eje de polarización de la luz incidente y el del polarizador.
[pic]
Figura 14.2Valores extremos que toma esta fórmula:
Si el ángulo es cero, su coseno es igual a uno, y la intensidad de la luz transmitida es igual a la intensidad de la luz polarizada porque el polarizador está alineado con ella y permitirá que pase libremente.
El Fotómetro
El Fotómetro opera de una manera similar a un fotómetro de gota de aceite, excepto que el papel manchado con una gota deaceite es remplazado por dos discos acrílicos fluorescentes. Mirando a través del ocular, se puede comparar el brillo de ambos, y determinar así, si el fotómetro está recibiendo igual intensidad de luz por sus dos extremos. A pesar de que es sumamente difícil para el ojo determinar relaciones de brillo, puede detectar su igualdad con mucha precisión.
Se incluye un conjunto de filtroscromáticamente neutros con translucidad del 25%, 50%, 75% y 100% para reducir el paso de la luz en una proporción conocida y permitir la realización de mediciones cuantitativas. Debe notarse que, dado que el fotómetro utiliza material fluorescente, no responde de igual manera a las partes roja y ultravioleta del espectro. Este fotómetro fue diseñado para funcionar con luz blanca, tal como la provista por lafuente de luz usada en esta experiencia.
Preparación
Los materiales utilizados son:
• Banco Óptico
• Fotómetro con Conjunto de Filtros
• Dos fuentes de luz puntuales
• Dos polarizadores
Los componentes del experimento son de la marca PASCO y son montados en un banco óptico.
[pic]
Banco óptico armado para la experiencia
Se coloca el fotómetro en el centro del bancoóptico con el filtro neutral en un extremo del fotómetro. Se coloca una fuente de luz puntual en cada extremo del banco óptico.
Se ajusta un polarizador sobre cada lado del portacomponentes. Antes de comenzar la experiencia, se verifica el ángulo de calibración de los polarizadores de la siguiente manera: del lado escrito del portacomponentes, se coloca el polarizado a 90º. Mirando una fuente...
Introducción
El propósito de este experimento es mostrar que la intensidad de la luz transmitida a través de dos polarizadores depende del cuadrado del coseno del ángulo entre los ejes de los dos polarizadores.
En esta experiencia, se utilizó un arreglo experimental basado en un fotómetro comparativo fluorescente, donde la luztransmitida a través de dos polarizadores y una luz directa es comparada
Los resultados cuantitativos y cualitativos son reportados y se comparan con la teoría exacta de la ley de Malus.
Teoría
Un polarizador permite que sólo la luz que está vibrando en un plano en particular pase a través de él. Este plano forma el “eje” de polarización. La luz no polarizada (o polarizada aleatoriamente)vibra en todos los planos. Luego, si se hace incidir luz no polarizada sobre un polarizador ideal, sólo la mitad de ella se transmitirá. (Dado que no existen polarizadores ideales, menos de la mitad de la luz se transmite). La luz transmitida está polarizada en un plano. Si esta luz polarizada incide sobre un segundo polarizador, el eje del cual esta orientado perpendicularmente al plano depolarización de la luz incidente, ninguna parte de ella se transmitirá.
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Sin embargo, si el segundo polarizador se orienta según un ángulo que no sea perpendicular al primero, habrá alguna componente del campo eléctrico de la luz polarizada que esté en la misma dirección del eje del segundo polarizador, y, por lo tanto, alguna luz se transmitirá.
La componente E del campo eléctricopolarizado Eo se puede encontrar usando la relación trigonométrica E = Eo cos α. Dado que la intensidad de la luz es proporcional al cuadrado de la intensidad de campo eléctrico, la intensidad de la luz transmitida estará dada por I = Io cos2 α, donde Io es la intensidad de la luz incidente y α es el ángulo entre el eje de polarización de la luz incidente y el del polarizador.
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Figura 14.2Valores extremos que toma esta fórmula:
Si el ángulo es cero, su coseno es igual a uno, y la intensidad de la luz transmitida es igual a la intensidad de la luz polarizada porque el polarizador está alineado con ella y permitirá que pase libremente.
El Fotómetro
El Fotómetro opera de una manera similar a un fotómetro de gota de aceite, excepto que el papel manchado con una gota deaceite es remplazado por dos discos acrílicos fluorescentes. Mirando a través del ocular, se puede comparar el brillo de ambos, y determinar así, si el fotómetro está recibiendo igual intensidad de luz por sus dos extremos. A pesar de que es sumamente difícil para el ojo determinar relaciones de brillo, puede detectar su igualdad con mucha precisión.
Se incluye un conjunto de filtroscromáticamente neutros con translucidad del 25%, 50%, 75% y 100% para reducir el paso de la luz en una proporción conocida y permitir la realización de mediciones cuantitativas. Debe notarse que, dado que el fotómetro utiliza material fluorescente, no responde de igual manera a las partes roja y ultravioleta del espectro. Este fotómetro fue diseñado para funcionar con luz blanca, tal como la provista por lafuente de luz usada en esta experiencia.
Preparación
Los materiales utilizados son:
• Banco Óptico
• Fotómetro con Conjunto de Filtros
• Dos fuentes de luz puntuales
• Dos polarizadores
Los componentes del experimento son de la marca PASCO y son montados en un banco óptico.
[pic]
Banco óptico armado para la experiencia
Se coloca el fotómetro en el centro del bancoóptico con el filtro neutral en un extremo del fotómetro. Se coloca una fuente de luz puntual en cada extremo del banco óptico.
Se ajusta un polarizador sobre cada lado del portacomponentes. Antes de comenzar la experiencia, se verifica el ángulo de calibración de los polarizadores de la siguiente manera: del lado escrito del portacomponentes, se coloca el polarizado a 90º. Mirando una fuente...
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