Polarización
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Este documento explica los conceptos de polarización de luz, incluyendo cómo la luz se polariza al pasar a través de un polarizador, la ley de Malus y la ley de Brewster. También describe la actividad óptica y sustancias ópticamente activas, y menciona aplicaciones como el análisis de estrés, la medición de concentraciones de soluciones y las pantallas LCD.
Polarización
- 2. ObjetivosExplicar lo que se entiende por el término polarizaciónEntender cómo la luz puede ser polarizadaMencionar y aplicar la ley de MalusMencionar y aplicar la ley de BrewsterEntender los términos: actividad óptica y substancias ópticamente activasMencionar algunas aplicaciones de la luz polarizada, incluyendo la estructura y su operación en LCD
- 3. PolarizaciónSe da en ondas electromagnéticasSe dice que la onda está polarizada cuando el campo eléctrico se mantiene en el mismo plano, cuando la onda se propaga
- 4. ¿Cómo la luz se polariza?La mayor parte de la luz que percibimos es luz no polarizadaPara polarizarla, se la hace pasar por un polarizador o Polaroid El Polaroid es una hoja de un material con una estructura molecular que solo permitía una orientación específica de un campo magnético que la a atravesar. Fue inventado por Edwin Land
- 5. Este polarizador sólo permite componentes de los campos eléctricos paralelos al eje de transmisión del Polaroid. Solamente la luz polarizada de manera vertical traspasa el Polaroid
- 6. Ley de MalusConsiderar un campo eléctrico Eo que forma un ángulo con el eje de transmisión del polarizador La intensidad transmitida I es proporcional al cuadrado del campo magnéticoÉtienne Malus (1808)
- 7. Ley de BrewsterLuz parcialmente polarizadaLuz completamente polarizada
- 8. Ley de BrewsterA un rayo particular, cuando el rayo reflejado es perpendicular al rayo refractado, el rayo reflectado está completamente polarizado. El ángulo a la normal de que esto ocurre se lo conoce como ángulo de Brewster o ángulo de polarización
- 9. Actividad ópticaEs la rotación del plano de polarizaciónSubstancias ópticamente activasSon materiales o substancias que presentan el fenómeno actividad óptica.
- 10. Ejemplo: solución azucarada, compuestos orgánicos, substancias quirales, ácido tartárico y trementina. También se presenta en substancias con formas de cristales como el Quartz Normalmente, no hay luz que pase a través de estos polarizadores que se encuentran en ángulos rectos pero la presencia de la solución de azúcar cambia el ángulo de la luz polarizada, por lo tanto, algo de luz pasa por el segundo polarizador
- 11. Aplicaciones de la luz polarizadaAnálisis de estrésMediciones de concentraciones de solucionesPantallas de cristal líquidas (LCD)
- 12. Análisis de estrésCiertas clases de vidrio y plásticos transparentes son ópticamente activos cuando son sometidos a estrésEl efecto del estrés es alterar la rapidez de los dos componentes de la luz polarizada. Cuando el estrés aumenta, la concentración de actividad óptica aumenta.Se hacen modelos de plásticos para determinar posibles lugares de un modelo donde este se pueda quebrar
- 14. Medición de concentración de alguna soluciónLa cantidad de rotación del plano de polarización de una solución, por ejemplo una azucarada, depende de la concentración de la soluciónSe mide mediante el ángulo de rotación de un plano polarizado
- 15. Pantallas de cristal líquido (LCD)Presente en calculadoras, relojes, pantallas planas de computadores o de televisoresEl cristal líquido tiene una forma de hélice girado y puede rotar el ángulo de polarización de una luz polarizada. Al aplicarse un campo eléctrico, la cantidad de giro del cristal cambia, y por lo tanto el ángulo de polarizaciónLos LCD consisten en dos polaroids que están en frente y detrás del cristal líquido.La medida más pequeña de estos son los pixelesSe puede añadir colores al LCD añadiendo filtros verdes, rojos y azules en los sub pixeles.
- 16. P1: Polaroid 1E: Electrodo de óxido de indioLC: Cristal líquidoG: Parte de vidrio donde hay un electrodo con la forma del último displayP2: Analizador (Polaroid 2)M: Espejo