Ensayo Sobre La Polorazacion y Dispersion de La Luz

ENSAYO SOBRE LA POLORAZACION Y DISPERSION
DE LA LUZ
1. Introducción.
En la polarización, las características transmitidas por una onda se filtran en
una dirección de desplazamiento entre todas las direcciones aleatorias
inicialmente posibles. Este fenómeno presenta particular interés en el caso de
la luz, donde la polarización del campo electromagnético que se transmite
permite aprovechar con fines específicos la energía asociada. En este ensayo,
se tomará en cuanta su funcionalidad, historia y teoría, tanto del sistema de
polarizado como el de dispersión.
2. Historia y complementos.
Este fenómeno se atribuyó al descubrimiento hecho por un marinero que
regresó a Copenhague desde Islandia, trayendo consigo hermosos cristales
que ahora conocemos como calcita. Estos cristales fueron estudiados por
Erasmus Bartholin, un médico danés, matemático, y físico. Él observó que las
imágenes formadas a través de estos cristales eran dobles. Además, al girar el
cristal, una imagen permaneció en su lugar mientras que la segunda giró con el
cristal.
Varios científicos estudiaron este fenómeno, por ejemplo, Christiaan Huygens e
Sir Isaac Newton. Huygens explicó la doble refracción con la idea de frentes de
onda propagándose. En general, cuando un rayo de luz atraviesa un cristal,
como la calcita, este se descompone en dos rayos cuyas ondas vibran en
planos perpendiculares. Huygens formuló la hipótesis de que la luz es una
onda longitudinal es decir que ondula en la dirección de su desplazamiento a
semejanza de las ondas sonoras. Por otro lado, Newton describió que la luz
tiene las mismas propiedades en todas las direcciones perpendiculares a la
dirección de propagación, mientras que los rayos doblemente refractados
mostraban diferentes propiedades en diferentes direcciones en un plano
perpendicular a la dirección de propagación.
3. Conceptos básicos.
La polarización electromagnética es una propiedad de las ondas que pueden
oscilar con más de una orientación. Esto se refiere normalmente a las
llamadas ondas transversales, en particular se suele hablar de las, aunque
también se puede dar en ondas mecánicas transversales.
3.1 Ondas electromagnéticas.
Las ondas electromagnéticas no necesitan

de un medio para propagarse, así
que pueden propagarse en el vacío.
En las ondas mecánicas, se llama

vector polarización al que define el
desplazamiento instantáneo de las
partículas del medio sometidas a la
oscilación ondulatoria. Este vector puede
apuntar, en principio, en cualquier dirección
para
cada partícula.
En las ondas longitudinales, entendidas como aquellas en que las partículas

vibran en la dirección de desplazamiento de la onda, el vector polarización es
colineal con la dirección de propagación.
En las ondas transversales, donde las partículas del medio oscilan en dirección
perpendicular a la del movimiento de la onda, el vector polarización está
siempre contenido en un plano normal a la dirección de propagación.
Estas consideraciones sobre la polarización son extensibles también las ondas
electromagnéticas, como en la luz.
4. Formas de polarización
Dentro de las ondas transversales, el movimiento del vector polarización tiene

lugar en un plano perpendicular a la propagación de la onda. Para precisar con
mayor exactitud la naturaleza de este movimiento, se consideran dos
situaciones típicas:
 Cuando el vector polarización se mantiene en un plano que contiene la

dirección de propagación, las partículas del medio oscilan en una recta cuya
dirección no varía de un punto a otro. En tal caso, se dice que la onda está
linealmente polarizada.
 Si el vector polarización describe una curva compleja dentro del plano

perpendicular a la dirección de propagación, la oscilación de las partículas
puede apreciarse como una superposición de vibraciones no colineales.
Entonces, se dice que la onda no está polarizada.
En las ondas electromagnéticas, la propagación de la onda no se acompaña de

la vibración de las partículas del medio. Una onda de estas características está
formada por la propagación de un campo eléctrico y otro magnético que varían
con el tiempo en planos mutuamente perpendiculares y normales también a la
dirección de propagación.
4.1 Por reflexión
Cuando la luz natural incide sobre una superficie plana de separación entre dos
medios, por ejemplo, el aire y el vidrio, experimenta un fenómeno conjugado
de reflexión y refracción (o transmisión) parciales. En los casos en que el rayo
reflejado en esta superficie y el refractado tengan direcciones perpendiculares
entre sí, la luz reflejada se polariza en su totalidad en la dirección perpendicular
al plano de incidencia.
Al reflejarse en un plano, la luz se polariza linealmente en la perpendicular al
plano de incidencia. En el caso concreto de que el rayo reflejado y el refractado
sean perpendiculares, la polarización es total.
4.2 Por absorción
Aunque las ondas electromagnéticas en estado natural, como la luz, no están

polarizadas, es posible obtener formas concretas de polarización mediante la
aplicación de diversos procedimientos. Uno de los más habituales consiste en
interponer en la trayectoria del haz electromagnético un elemento polarizador.
Los polarizadores más habituales están constituidos por largas cadenas de

hidrocarburos (u otras sustancias) que se distinguen porque transmiten la luz
de forma que, a la salida de estas, queda polarizada en la dirección
perpendicular a estas cadenas.
En este tipo de polarización, la componente del campo eléctrico (elegido vector

de polarización) paralela a las cadenas de hidrocarburos induce en
ellas corrientes eléctricas que provocan la absorción de la energía de esta
componente. Como resultado, en la salida sólo se conserva la parte de la
energía de la componente perpendicular de dicho campo eléctrico.
Este fenómeno se conoce como polarización por absorción.
5. Dispersión de la luz
La dispersión de la luz es el fenómeno por el cual distintas longitudes de onda
se refractan con ángulos distintos al atravesar medios materiales.
Como el índice de refracción de un material depende de la longitud de onda de
la radiación incidente, si un rayo de luz blanca incide sobre un prisma óptico,
cada radiación simple se refracta con un ángulo diferente.
De esta forma, las distintas radiaciones que componen la luz blanca emergen
separadas del prisma formando una sucesión continua de colores que
denominamos espectro de la luz blanca.
5.1 Espectro electromagnético
El espectro electromagnético es el conjunto de ondas electromagnéticas

ordenadas en función de su energía. De mayor a menor energía (o de menor a
mayor longitud de onda).
Las personas podemos ver la luz, una radiación electromagnética cuya longitud
de onda está comprendida entre esos dos valores. Sin embargo, existen ondas
electromagnéticas con mayor o menor longitud de onda como los rayos X, la
radiación ultravioleta o la infrarroja.
6. Conclusión
La polarización de la luz permite obtener información necesaria para entender
algunos sistemas astrofísicos, como la estructura de estrellas, planetas y
galaxias; específicamente, la polarimetría permite describir y medir el campo
magnético de objetos astrofísicos que no pueden ser medidos directamente. La
polarimetría ha brindado una vasta cantidad de aplicaciones en diferentes
campos de la astrofísica, desde la física solar hasta la cosmología.

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ENSAYO SOBRE LA POLORAZACION Y DISPERSION

Las ondas electromagnéticas no necesitan

En las ondas mecánicas, se llama

En las ondas longitudinales, entendidas como aquellas en que las partículas

Dentro de las ondas transversales, el movimiento del vector polarización tiene

 Cuando el vector polarización se mantiene en un plano que contiene la

 Si el vector polarización describe una curva compleja dentro del plano

En las ondas electromagnéticas, la propagación de la onda no se acompaña de

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Aunque las ondas electromagnéticas en estado natural, como la luz, no están

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