ØDar el conceptos y características de las ondas electromagnética
ØExplicar la relación entre el campo magnético y el campo eléctrico.
ØConceptualizar que es unFiltro polarizador
ØDiferenciar los tipos de polarización
ØExponer las aplicaciones de la polarización.
Este material educativo será dirigido, principalmente a estudiantes universitarios que cursen l asignatura de física general.
Introducción
En las siguientes páginas se mostraran conceptos necesarios para definir y comprender la polarizacion electromagnetica, mediante el empleo de textos, imagenes, videos y animaciones relacionados con ello; y así hacer más facil su comprención.
Es una onda transversal compuesta por un campo eléctrico y un campo magnético simultáneamente. Ambos campos oscilan perpendicularmente entre sí según las ecuaciones de Maxwell. Habitualmente se decide por convenio que para el estudio de la polarización electromagnética se atienda exclusivamente al campo eléctrico, ignorando el campo magnético, ya que el vector de campo magnético puede obtenerse a partir del vector de campo eléctrico, pues es perpendicular y proporcional a él.
Es el modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Matemáticamente se lo describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor "q" sufrirá los efectos de una fuerza mecánica "F" que vendrá dada por la siguiente ecuación:
F = qE
Líneas de campo eléctrico correspondientes a una moneda con carga eléctrica positiva.
El Campo Magnético
Es una propiedad de espacio por la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad, sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo, llamada inducción magnética (o según algunos autores, Densidad de flujo magnético). Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad:
F = qv x B
Líneas mostrando el campo magnético de un imán de barra, producidas por limaduras de hierro sobre papel.
Un filtro polarizador o polarizador es un material con transmitancia selectiva a una determinada dirección de oscilación del campo eléctrico de una onda electromagnética como la luz. Cuando un haz de luz no polarizada atraviesa dicho material, la luz saliente (transmitida) queda polarizada. Un filtro polarizador puede disminuir la intensidad luminosa de un haz de luz polarizado e incluso bloquear su paso. La magnitud de dicha reducción depende, en un filtro polarizador lineal, de la inclinación respectiva entre el plano de polarización del haz de luz y el plano polarizador del filtro.
Instrución: A continuación se te presentara un video para que veas el funcionamiento del filtro polarizador
Instrucción: Lee el siguiente concepto de polarización electromagntica para que compruebes como todos los conocimientos anteriores formas parte de ella
La Polarización Electromagnética
Es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección.
Para que compruebes lo anterior ve atentamente el siguiente video
La polarización es lineal y la oscilación el 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 (con un ángulo de desfase nulo, cuando ambas componentes alcanzan sus máximos y mínimos simultáneamente) o en contratase (con un ángulo de desfase de 180º, cuando cada una de las componentes alcanza sus máximos cuando la otra alcanza sus mínimos). La relación entre las amplitudes de ambas componentes determina la dirección de la oscilación, que es la dirección de la polarización lineal.
Polarización Circular
Las dos componentes ortogonales tienen exactamente la misma amplitud y están desfasados exactamente 90º. En este caso una componente se anula cuando la otra componente alcanza en su amplitud máxima o mínima. Existen dos relaciones posibles que satisfacen esta exigencia, de forma que la componente x puede estar 90º adelantada o retrasada respecto a la componente y. El sentido (horario o antihorario) en el que gira el campo eléctrico depende de cuál de estas dos relaciones se dé.
Polarización Elíptica
En esta polarización las dos componentes tienen distintas amplitudes y el ángulo de desfase entre ellas es diferente a 0º y a 180º (no están en fase ni en contrafase).
En la fotografía Un filtro fotográfico polarizador, está compuesto por dos cristales polarizadores, rotando uno de ellos se ajusta el efecto deseado.
Existen dos tipos de filtros polarizadores: lineales y circulares. Los lineales quedaron obsoletos debido a que con éstos el enfoque automático (autofocus) de las cámaras no funciona. Por ello surgieron los polarizadores circulares que sí permiten el enfoque automático de las cámaras modernas.
Efecto del filtro polarizador en la fotografía de la derecha
Efectos
Elimina reflejos indeseados sobre superficies no metálicas como agua o cristal. Especialmente aquellos con un ángulo entre 30º y 40º.
Mejora el colorido de la hierba y el follaje, debido a que se filtran los reflejos azulados del cielo.
Con un filtro polarizado se elimina una gran cantidad de luz de un cielo sin nubes, intensificando el azul del cielo que toma un tono más oscuro. Las nubes blancas destacan considerablemente en el azul del cielo. Este efecto cobra especial intensidad con un ángulo de 90º respecto al sol, en otros ángulos el efecto es menos o incluso nulo.
No es válido para fotografiar un arcoiris, sus colores desaparecen a través del filtro polarizador.
Otras Aplicaciones
Los filtros polarizadores se emplean en instrumentos científicos como microscopios para resaltar estructuras.
En los polarímetros se usan dos cristales polarizadores para medir la actividad óptica en sustancias orgánicas. El sacarímetro es un polarímetro para medir concentraciones de azúcar.
Las pantallas de cristal líquido (LCD) precisan de un filtro polarizador.
A continuación se te presentaran una serie de preguntas de completación y así se comprobaran los conocimientos que obtuviste de la información anterior.
Instrucciones: Coloca en el espacio en blanco la palabra que creas correcta para darle sentido a la oración y que esta sea valida.
Nota: Si respondiste correctamente todas las preguntas te felicito lograste un aprendizaje significativo para ti recuperando la información obtenida en el blog.
Si tuviste problemas para responder una o mas preguntas igual felicitaciones por tu esfuerzo, y te sugiero que regreses y leas cada uno de los artículos que coincidan con las preguntas que no pudiste responder correctamente y regreses a realizar la evaluación para que tengas un aprendizaje significativo.
