Polarizacion

Polarización
1.- Introducción
La polarización es una característica de todas las ondas transversales. El tema
será abordado tratando el problema desde la perspectiva de la parte visible del espectro
electromagnético; sin embargo resulta útil pensar en el problema de una cuerda que en
el equilibrio yace, supongamos, a lo largo del eje X. Los desplazamientos de la cuerda
podrían ser en la direcciónY, y la cuerda siempre estaría
en el plano XY o por el contrario los desplazamientos
podrían ser en la dirección Z, y entonces la cuerda
siempre estaría en el plano XZ.
Cuando una onda tiene solo desplazamientos
según Y o solo desplazamientos según Z decimos que
está linealmente polarizada en la dirección Y o en la
dirección Z respectivamente. En el caso de estas ondas en
cuerdas (u ondasmecánicas en general) podemos diseñar
un filtro polarizador, o simplemente polarizador, que sólo
permita el paso de las ondas con cierta dirección de
polarización. En la figura se puede ver que la cuerda
puede deslizarse verticalmente en la ranura sin fricción,
pero todo movimiento horizontal es imposible, es decir
este filtro deja pasar las ondas polarizadas en la dirección
Y e impide el paso de lasondas polarizadas en la
dirección Z.
Como vimos en el tema anterior las OEM son
transversales y. cuando estamos lejos de las fuentes, podemos considerarlas como ondas
planas de modo que los campos eléctrico y magnético fluctuantes son perpendiculares
entre sí y a su vez cada uno de ellos es perpendicular a la dirección de propagación. Se
suele definir la dirección de polarización de una OEM como ladirección del vector
G
campo eléctrico E y no la del campo magnético porque muchos detectores comunes de
OEM responden a las fuerzas eléctricas sobre los electrones de los materiales pero no a
las fuerzas magnéticas. Así la OEM que se propaga según la dirección positiva del eje X
y está representada por
G
G
⎧⎪ E ( x, t ) = E0 sen (ω t − k x ) j
G es una onda polarizada en la dirección Y.
⎨G
,
sen
ωB
x
t
=
B
t
−
k
x
k
(
)
(
)
⎪⎩
0
Dependiendo de la aplicación puede resultar de utilidad la generación de OEM
polarizadas, así por ejemplo las emitidas por una emisora de radio están generalmente
polarizadas con el fin de lograr una mayor eficiencia en la recepción de las señales de
dichas emisoras y por consiguiente las antenas receptoras deben orientarse de un modo
determinado, por ejemplo lasantenas de TV situadas en los tejados o azoteas de España
se componen de elementos horizontales (paralelos al suelo) debido a que las OEM de
las emisoras están polarizadas paralelamente al suelo. Por el contrario la mayoría de las
OEM naturales y otras artificiales como por ejemplo la luz de las bombillas eléctricas y
las lámparas fluorescentes, no está polarizada. Las fuentes de luz que radianondas en la
parte visible del espectro se genera en las moléculas que forman las fuentes de manera
que las ondas emitidas por una molécula cualquiera pueden estar, al igual que las ondas
emitidas por una antena de radio, linealmente polarizadas, pero como cualquier fuente
de luz real contiene un nº muy elevado de moléculas con orientaciones al azar la luz

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emitida por la fuente es una mezclaaleatoria de ondas linealmente polarizadas en todas
las direcciones trasversales posibles. A esta luz se le conoce con el nombre de natural o
luz no polarizada. Para crear luz polarizada a partir de luz natural no polarizada se usan
unos elementos llamados filtros que son dispositivos análogos a la ranura para las ondas
mecánicas. Los filtros polarizadores para las OEM presentan diferentes detalles ensu
construcción dependiendo de la longitud de onda de la OEM. Para microondas con una
longitud de onda de unos cuantos centímetros, un buen polarizador es una disposición
de cables conductores paralelos colocados muy juntos y aislados unos de otros, en estos
los electrones se pueden mover libremente a lo largo de la longitud de los cables y lo
G
harán como respuesta a una onda cuyo campo E es...