Polarización

La polarización es un tema con gran cantidad de aplicaciones y con gran cantidad de experimentos espectaculares, es por ello que en este blog, y durante todo el año escolar intentaremos explicar todos estos procesos y mostraros vídeos para que podáis reproducirlos en casa o en clase. La idea de la polarización no es otra que limitarla para poder cambiar de esta manera sus propiedades.

La luz puede vibrar en todas las direcciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. ¿Que pasaría si tan solo vibrase en una dirección? En 1938, E.H. Land inventó un sistema para obtenerla. Land inventó una película polarizadora simple y comercial llamada Polaroid. Este producto contiene moléculas de hidrocarburo de cadena larga orientadas en una única dirección. Cuando la luz pasa a través de este filtro Polaroid todas las direcciones de vibración serna anuladas (absorbidas) por el filtro excepto una. La luz está polarizada.



Si colocamos otro filtro polarizador a continuación de manera que la orientación del filtro sea diferente al anterior, la dirección de vibración de la luz polarizada será también anulada dejando únicamente color negro.



Utilizando dos filtros polarizadores podemos realizar gran cantidad de juegos mágicos. Observa el vídeo de cjswo33:



¿¿No es impresionante?? Aquí tenemos otro vídeo sobre polarización a cargo de teralabuk. Este es especialmente interesante pues nos reproduce un experimento que no puede explicar la mecánica clásica y no se puede explicar a través del resumen breve realizado en este artículo. ¿Que ocurre al colocar otro filtro polarizador (un tercer filtro)? En principio, y ya con toda la luz bloqueada no ocurriría nada, ¿no?



La explicación a este fenómeno es compleja y se puede explicar de muchas maneras. Una sería que la dirección de vibración no es única sino la suma de varias, y que al pasar por el filtro polarizador de hecho estaríamos eliminando una componente de la vibración mientras que las otras continuarían existiendo. Es decir que al introducir un filtro polarizador estamos cambiando también la dirección de vibración de la luz. Pero esta sería una explicación clásica del proceso y también se tendría que entrar en física cuántica. La física cuántica no es determinista, sino probabilística y se tendría que pensar que la luz no es otra cosa que fotones vibrando en diferentes direcciones. Existe una cierta probabilidad de que algunos fotones pasen por el filtro polarizador con estados vibracionales diferentes, ya que según la mecánica cuántica la polarización no está totalmente definida.

Sixty Symbols, el canal de física relacionado con The Periodic Table of Videos ubicado en Nottingham nos explica este proceso realmente bien, y con los mismos ejemplos:



Mas información sobre estos procesos:

- Master de Ángel Ribas Vargas en la Universidad Complutense de Madrid.
- Jornadas sobre Óptica Moderna a cargo de María Moreno de Castro.

La polarización se encuentra en nuestras vidas, todos los días, ya que innumerables aparatos incluyen filtros de polarización. Existen filtros de polarización en nuestros móviles, en las pantallas de LCD, en nuestras cámaras de fotos, e incluso en las gafas 3D (que utilizamos para ver estas nuevas películas con tecnología James Cameron), en gafas de sol polarizadas, etc...

Existen diferentes maneras de conseguir polarizar la luz normal: Polarización por absorción (filtros polarizadores: Polaroid), polarización por reflexión (la luz rfeljada está total o parcialmente polarizada), polarización por dispersión o sacttering y polarización por birrefringencia. (Sobre la birrefringencia ya se realizó un pequeño artículo, que será ampliado en breve)

Seguiremos hablando sobre polarización en otros artículos del blog.

Saludos

Sergio