Polarización de la luz

GUIA 08

Polarización de la luz

Objetivos.-

Verificar que la intensidad de la luz transmitida a través de dos polarizadores, depende del cuadrado del coseno del ángulo formado por los ejes de los dos polarizadores. Calibración de un sensor de luz. Uso de un fotómetro. Errores en funciones trigonométricas. Linealización.

Teoría.-

Un polarizador es un dispositivo que solo deja pasar la luz que vibra en un plano determinado. Este plano constituye el "eje" de polarización. La luz no polarizada vibra en todos los planos, de este modo si esta luz pasa por un polarizador "ideal", solo la mitad de ella es transmitida. ( Dado que no existen polarizadores ideales, menos de la mitad de la luz es transmitida en la práctica ).

La luz transmitida es polarizada en un plano, si se la hace incidir sobre un segundo polarizador cuyo eje es perpendicular al primero, no se transmite luz a través del segundo polarizador. Ver figura inferior.



Sin embargo, si el segundo polarizador está orientado en un ángulo tal que no sea perpendicular al primero, habrá una componente del campo eléctrico de la luz polarizada que se oriente en la misma dirección que tiene el eje del segundo polarizador ; así algo de luz se transmitirá a través del segundo polarizador. Ver figura inferior.



I = I0 cos 2 f

La componente E corresponde al campo eléctrico polarizado de la luz que se transmite, y E0 es el campo eléctrico polarizado inicialmente, entonces por Trigonometría :

E = E0 · cos f

Ya que la intensidad de la luz varía en función del cuadrado del campo eléctrico, la intensidad de la luz transmitida está dada por:

I = I0 · cos 2 f

en que I es la intensidad de la luz incidente y f es el ángulo entre el eje de polarización de la luz incidente y el eje del polarizador 2. I0 es la intensidad inicial, sin polarizadores o con ellos en 0º. Note que si f = 0 , entonces cos2 ( 0 ) = 1, entonces la intensidad transmitida es igual a la intensidad incidente de la luz polarizada.

Si f = 90º , entonces cos2 ( 90 ) = 0 , y no hay luz transmitida.

Equipo.-

- Riel óptico con jinetillos . - Sensor de luz,

- Dos polarizadores. - Interfase A/ D , SWS 500

- Fuente luminosa. - Computador.

Montaje.-



Dispuestos los elementos según esquema del montaje, realice algunos pasos exploratorios o experimento

de prueba, a fin de definir método, optimizar el funcionamiento del sistema y el registro de datos.

TRABAJO CON LA INTERFASE “SWS 500” :

Pasos computacionales preparatorios para la toma de datos .-

1.- Arrastre icono de sensor analógico a canal A.

2.- Del menú que aparece elija sensor de luz, cliquee en aceptar.

3.- Abra el menú Experimento, en él elija Opciones de muestreo .´ Las Opciones de Muestreo son : Muestreo por

Teclado, con Parámetro = ángulo y Unidades = grados ( o | º | , si lo desea ).

PARTE I : Calibración del sensor y montaje del equipo

.

No es necesario calibrar el sensor de luz., ya que este genera un voltaje proporcional a la intensidad de luz transmitida.

Esto significa que si la intensidad aumenta, también lo hace el voltaje y vice versa.

NOTA.- por lo dicho en el párrafo previo, este experimeno tiene DOS VARIANTES (opcionales):

1.- Intensidad de luz transmitida en función del ángulo entre los polarizadores

2.- Voltaje generado por el sensor al recibir luz en función del ángulo entre los polarizadores

...