Optica

Practica 3. “Polarización”
Abril 3.

RESUMEN.
En este ejercicio de laboratorio se buscó conocer y comprobar la Ley de Malus que experimentalmente resultó ser muy coherente con la teoría, también se analizó el efecto de las laminas retardadoras tanto de como de resultando en el caso de la primera a 45° una polarización elíptica y a 30° una polarización circular, luego se observó que es loque pasa si se hace incidir el haz polarizado a través de la lamina y el polarizador además los efectos que tiene un lamina retardadora en el ángulo del haz polarizado y finalmente la desviación que sufre un haz polarizado al atravesar un recipiente con una solución sacarosa y su poder rotatorio.

OBJETIVOS.

* Comprender el fenómeno de la polarización de la luz.
* Observar que eslo que provoca una lamina retardadora en un haz de luz.
* Conocer términos como Intensidad lumínica, polarización lineal, circular y elíptica etc.

TEORIA.
La luz es una onda electromagnética transversal, es decir la vibración (los campos eléctrico y magnético) es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
Consideraremos en lo sucesivo el campo eléctrico. Si una ondaluminosa que se propaga en la dirección z no está polarizada, el campo eléctrico puede tener cualquier dirección contenida en el plano perpendicular al eje z. Pero si la dirección del vector campo es siempre paralela a una línea fija del espacio, se dice que la onda está polarizada linealmente. (Fig. 1)

Figura 1.

Se puede obtener luz polarizada a partir de una luz no polarizada debido a algunode estos cuatro fenómenos: absorción, dispersión, reflexión o birrefringencia.

Polarización por absorción:
Existen materiales denominados polarizadores, que no absorben la energía luminosa cuando el vector campo eléctrico incide sobre ellos en una determinada dirección, pero que si la absorben para otras direcciones. La dirección para la que el material no absorbe luz se denomina eje detransmisión del polarizador. En la práctica se estudia la polarización haciendo pasar la luz a través de dos polarizadores el segundo se denomina analizador, que es lo mismo pero graduado y cuyos ejes de transmisión forman entre sí un ángulo θ. La intensidad I de la luz transmitida (proporcional al cuadrado de la amplitud del campo eléctrico) obedece la ley de Malus:
… (1)

Se denominansustancias ópticamente activas a aquellas que producen un giro en el plano de polarización de la luz polarizada linealmente que pasa a través suyo. Serán dextrógiras si, mirando hacia la fuente luminosa, el giro se produce en el sentido de las agujas del reloj, y levógiras en caso contrario. El ángulo girado por el plano de vibración es proporcional al espesor de sustancia atravesado y depende de lalongitud de onda de la luz.
Un ejemplo de sustancia ópticamente activa es una disolución de sacarosa. El poder rotatorio es la desviación que sufre el plano de polarización al atravesar la luz polarizada una disolución con una concentración de 1 gramo de sustancia por cm³ en un recipiente de 1 dm de anchura. Es el mismo para ambos enantiómeros, aunque de signo contrario, y esta dado por:
…(2)
Lassiguientes figuras muestran algunos ejemplos de la variación del vector de campo eléctrico (azul) con el tiempo (el eje vertical), con sus componentes X e Y (roja/izquierda y verde/derecha), y la trayectoria trazada por la punta del vector en el plano (púrpura). Cada uno de los tres ejemplos corresponde a un tipo de polarización.
Figura 2.

En la figura de la derecha, la polarización es linealy la oscilación del plano perpendicular a la dirección de propagación se produce a lo largo de una línea recta. Se puede representar cada oscilación descomponiéndola en dos ejes X e Y. La polarización lineal se produce cuando ambas componentes están en fase.

En la figura central, las dos componentes ortogonales tienen exactamente la misma amplitud y están desfasadas exactamente 90º. En este...