Polarización
Ya le respondo, Kyla, pero primero vamos a tener que hablar sobre
luz polarizada. Recuerde cuando hablamos de las ondas electromagnéticas.
Allí aprendimos que los campos
de fuerza eléctrica se mueven hacia arriba y abajo a medida que la onda
electromagnética se mueve hacia adelante. La luz es más brillante cuando la
flecha azul de la fuerza eléctrica es mayor, y es oscura donde esta flecha es cero.
Aún parece extraño pensar en un campo de fuerza que se mueve en una dirección
diferente a la de la luz, pero imagino que la luz es solo un ejemplo de las ondas
electromagnéticas de que hablamos anteriormente.
Es correcto, Kyla. En general, la dirección en que se mueve la onda es llamada
la dirección del "rayo". Esta dirección del "rayo" coincide con la trayectoria de
los "rayos" de luz.
Es algo así como los rayos de luz que entran a través de la ventana en un cuarto con polvo?
Si. Eso y el hecho de que la mayoría de la luz NO es polarizada, aunque las fuerzas
eléctricas continúan moviéndose arriba y abajo perpendiculares a la
dirección del rayo. En la imagen de arriba, la luz es polarizada en el plano de la
flecha amarilla. La luz no polarizada se vé como la animación de abajo.
Parece como si la flecha amarilla estuviera saltando en diferentes direcciones,
aún cuando la dirección del rayo continúa siendo la misma.
Es verdad, pero observe que no importa cómo gire la flecha amarilla, las
fuerzas eléctricas siempre están perpendiculares a la dirección del rayo.
En la luz no polarizada el giro del plano de la flecha amarilla se mantiene
cambiando arbitrariamente. Usaremos la imagen de abajo a la izquierda como
el símbolo para la luz polarizada, y la imagen a la derecha como el símbolo para
la luz no polarizada.
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| Luz Polarizada |
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Luz No Polarizada |
Si el plano amarillo de polarización está siempre girando en la luz
no polarizada, cómo es posible transformar esta luz en luz polarizada donde el
plano no cambia?
Esa es una buena pregunta, Kyla. El campo de fuerza eléctrica en cualquier plano
de luz puede ser separado en un componante vertical y uno horizontal, luego se
puede pensar en un plano diagonal de luz como compuesto por una parte de luz
polarizada verticalmente y otra parte de luz polarizada horizontalmente.
Una buena forma de visualizar esto es imaginarse empujando una caja muy pesada.
Usted puede empujar por sí misma la caja a lo largo de la diagonal, pero tendrá
que empujar realmente fuerte para moverla. Por otro lado, puede conseguir
un amigo que empuje a la derecha mientras usted empuja de frente, y la
caja terminará desplazada al mismo lugar. Debido a que los dos están empujando juntos,
ninguno de ustedes tendrá que hacerlo con la misma fuerza que si lo hicieran solos.
Entonces está diciendo que podemos pensar de la misma forma sobre las fuerzas eléctricas en una
onda de luz?
Si, las fuerzas eléctricas en un plano amarillo de polarización son
completamente equivalentes a las fuerzas eléctricas en un plano amarillo
vertical MAS las fuerzas en un plano amarillo horizontal, tal como se vé
abajo. Esto es llamdo "rompiendo lal uz en sus componentes horizontal y vertical".
Usted siempre puede imaginarse rompiendo la luz en sus componentes (de polarización)
vertical y horizontal. Esto es cierto no importa si la luz de la izquierda es polarizada o no,
sino temporalmente polarizada en el plano mostrado a la izquierda.
Ahora entiendo lo que es luz polarizada, pero me parece que aún no
comprendo cómo es que llega a polarizarse. Porqué fuimos capaces de polarizar la
luz con los lentes de sol?
Para polarizar la luz, es necesario hacerla pasar a través de alguna clase de filtro.
Un buen ejemplo de esto es un filtro Polaroid. Esta clase de filtro está hecho de
fibras paralelas de moléculas largas. Pensemos en un lente donde esas fibras sean horizontales.
La energía de los componentes horizontales de la luz es absorbida por las fibras,
de manera que esa parte no consigue pasar. Los componentes verticales de la luz,
sin embargo, consiguen pasar porque las fibras horizontales no pueden
absorber su energía.
Luego el filtro selecciona un componente de todos los diferenes planos de la luz
y solamente deja pasar ese componente! Por eso es que la luz polarizada en el plano
horizontal no puede pasar a través de un filtro que está absorbiendo los componentes
horizontales de la luz.
Ya lo has comprendido, Kyla. Hemos visto lo que le ocurre a la luz cuando pasa
a través de un lente, pero hay cosas más excitantes que comienzan a ocurrir
cuando ella pasa a través de más lentes...
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