Polarização de uma onda luminosa

Polarização de uma onda luminosa
Local: Laboratório de Física Experimental
Data: 26/02/2009

São Paulo
2009

Sumário

1. Objetivo
Estudar a transformação de luz não-polarizada, em luz polarizada através do uso de polaróides, e calcular o valor da intensidade final da luz, através da Lei de Malus e da Lei dos cossenos.
2. Parte teórica
2.1 Introdução Histórica
O matemático Étienne-Louis Malus descobriu a polarização em 1809, apesar da luz polarizada já ser utilizada muito antes de sua descoberta. Acredita-se que vikings usavam a polarização do céu como auxilio ao navegar, embora não compreendessem o seu funcionamento [1].
Malus percebeu que a intensidade da luz que passava por um cristal variava conforme girava o mesmo. Através de experimentos descobriu que essa característica não era exclusiva de cristais, mas que podia estar presente no reflexo de qualquer substância, com exceção de metais polidos [1].
Apesar de seus esforços suas descobertas foram limitadas pela baixa qualidade dos materiais disponíveis, mas ainda assim foi capaz de desenvolver a ‘Lei de Malus’, uma importante fórmula no estudo da polarização [2].
2.2 Teoria
As ondas eletromagnéticas emitidas por uma fonte de luz comum se propagam em direções aleatórias durante o tempo. A polarização consiste em alterar esse campo, de forma que se propague em uma única direção [3].
Para que a luz não polarizada seja polarizada, utilizamos os filtros polarizadores. Assim que a luz não polarizada passa por um polarizador, o campo elétrico passa a vibrar na direção do eixo de polarização do filtro polarizador, fazendo com que a luz se torne polarizada. Na figura 1, podemos observar isto para o caso da luz do sol, que é uma luz não polarizada [3].

Fig. 1: Luz normal e luz polarizada [3].
A intensidade inicial da luz (ou seja, antes de passar pelos polarizadores), pode ser calculada pela relação da potência da luz, sobre a