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Polarización de Ondas

La polarización de onda es una figura geométrica que descrita, al transcurrir el tiempo, por el extremo del vector campo eléctrico en un punto fijo del espacio en el plano perpendicular a la dirección de la propagación El vector campo eléctrico tiene un origen que es donde se va a analizar la polarización, en ese punto al transcurrir el tiempo ira pasando por un valor máximo, un valor nulo, y un valor mínimo o bien se ira moviendo por medio de una figura la cual es la que nos da la forma de la polarización del campo, este va a variar armónicamente, es decir a una frecuencia determinada, y el campo va a oscilar con una cierta pulsación una función, en realidad se trata de un vector entonces hay dos componentes, vertical y horizontal del cual se van a obtener varias figuras Una fuente de ondas electromagnéticas, como por ejemplo una lámpara, emite todas las direcciones al mismo tiempo. Si se analiza cada onda emitida por separada, veremos que el campo eléctrico asociado a la onda electromagnética siempre está oscilando en un plano determinado, a lo cual conocemos como la polarización de onda

Tipos de polarización Polarización Lineal Es un segmento de recta, en el cual el extremo del vector campo eléctrico, a diferentes puntos que forman un segmento que al transcurrir el tiempo, este pasa por un punto máximo, un punto neutro y un punto máximo negativo de forma que la figura trazada es una recta, y la polarización es lineal, este vector se puede descomponer en otros dos vectores octogonales uno vertical y uno horizontal, en lo cual la combinación de los dos nos da una recta, la cual está a 45 grados si una de las dos componentes no estuviera la recta seria horizontal o vertical y si una de las dos componentes tuviera mayor amplitud sería una recta en un ángulo arbitrario, esta polarización está definida por dos campos octogonales en el espacio perpendiculares entre si estos dos campos eléctricos, están en fase en el tiempo que cuando uno es máximo el otro es máximo, y cuando uno es neutro, el otro también

Polarización Circular En este caso la figura que se obtiene es un circulo, la suma de los dos componentes, es una polarización circular, porque tenemos una componente horizontal y una componente vertical, los cuales son ortogonales en el espacio, es decir, un es vertical y el otro horizontal estos campos tienen un desfase de 90 grados en el tiempo, lo que puede causar una confusión, pero gráficamente se puede observar y entender, porque la suma de estos dos campos nos da un vector, que al variar en el tiempo describe un figura circular

Polarización Elíptica En este caso tenemos dos campos ortogonales en el espacio con un desfase de 45 grados, en la cual la suma da como resultado una polarización elíptica en un plano fijo con dirección a la propagación, todo esto además con las características de los ejemplos de polarización anteriores Es importante resaltar la relación axial, la cual se define como la relación axial de una onda elípticamente polarizada como la relación entre los ejes mayor y menor de la elipse

Sentido de giro de la polarización El sentido del campo eléctrico puede ser A la derecha, si al alejarse la onda de un observador, este ve cambiar el campo electromagnético en sentido de las manecillas del reloj A la izquierda, si al alejarse de la onda de un observador, este ve cambiar el campo electromagnético en sentido contrario de las manecillas del reloj Es importante determinar el sentido de propagación de las ondas. Si tenemos en múltiples puntos en el espacio, tendremos un campo vectorial, no solo de campo en un punto, este sería un campo vectorial polarizado, es decir los vectores van describiendo en cada punto del espacio una circunferencia al extremo del vector campo eléctrico describe una circunferencia en todo el campo vectorial y estría polarizado circularmente, esto tiene importancia para algunas aplicaciones, porque todas las antenas están polarizadas lineal, circular o elíptica, tienen su importancia porque los campos verticales y horizontales pueden transportar información diferente y se puede duplicar la capacidad del canal usando esta propiedad de polarización de los campos

Luz normal y luz polarizada Un haz luminoso se propaga en varios angulos respecto a la direccion de propagacion, y si se observa de forma frontal en sentido de propagacion, se veeria como la figura A, y cuando se eliminan todos los planos, exceto uno de ellos se obtiene una luz polarizada, como la figura B

Procedimientos de Polarización Por Reflexión Cuando tenemos una luz no polarizada, esta se refleja en una superficie plana entre dos medios transparentes, por ejemplo la que separa el aire y agua, o vidrio y aire, esta luz reflejada, está parcialmente polarizada. El grado de polarización depende del grado de incidencia y los índices de refracción de los objetos

Polarización por refracción En la superficie de ambos materiales, la dirección del haz cambia su dirección. El haz refractado adquiere un grado de polarización, la cual se produce en un plano perpendicular a la superficie

Polarización por doble refracción También conocida como birrefringencia es un fenómeno complejo que se presenta en la calcita y varios cristales no cúbicos, además de varios plásticos con tensión como el celofán, en la mayoría de estos materiales la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones, dichos materiales son isótropos. La velocidad de la luz depende de su dirección de propagación a través del material, cuando el haz de luz incide sobre uno de estos materiales se puede separar en dos rayos, ordinario y extraordinario Estos rayos están polarizados en direcciones mutuamente perpendiculares y se propagan con diferentes velocidades, dependen de la orientación relativa del material y de la luz de incidencia

Polarización por absorción selectiva También conocida como polarización por dicroísmo. En este caso algunas sustancias anisótropas absorben las ondas ordinarias y extraordinarias en diferentes proporciones de manera que transmiten la luz que tiene su plano de polarización paralelo a una dirección particular del material, y absorbe fuertemente la luz que tiene el plano de polarización perpendicular a esta dirección

Este ocurre también como fenómeno óptico en los cristales líquidos debido en parte a la anisotropía óptica que presentan las estructuras moleculares de los materiales En esta situación un haz natural que se propague por una porción de material de este tipo muy gruesa, será gradualmente polarizado en un plano, porque una de las ondas, la extraordinaria o la ordinaria será casi absorbida por completo