Polarização

Faculdade de Tecnologia de São Paulo

Polarização
Lei de Malus e Lei de Brewster
Óptica II

Profº Eduardo Acedo Barbosa

Novembro de 2012
Objetivo
Verificar a Lei de Malus. Manusear arranjos de polarizadores e fotodetectores. Verificar a Lei de Brewster e medir o índice de refração de um prisma a partir dela.

Teoria 1. Lei de Malus
Etienne Malus (1808), baseado nos teoremas de Maxwell, desenvolveu e explicou de forma simples o fenômeno que relaciona lentes de polarização e seus efeitos ópticos. Como exemplo, temos a sua lei, Lei de Malus, onde equaciona a intensidade da luz ao passar por dois polarizadores, cujos eixos de polarização estão defasados angularmente.

Utilizando decomposição vetorial, Malus propôs decompor o campo incidente, E0, em componentes de x e y. Sendo y colinear ao eixo da lente polaroide. Quando incidimos luz natural (não polarizada) em um polaróide, a componente perpendicular ao eixo de polarização é eliminada, pois o seu campo é utilizado para mover elétrons livres, presentes no polarizador, e por efeito Joule é dissipada. Porém a componente em x é toda transmitida, fazendo com que saia apenas luz polarizada

A componente x do campo pode ser escrita da seguinte forma:
E = E0 cos θ (1)
A Lei de Malus descreve justamente essa segunda situação, onde se tem luz polarizada chegando ao polarizador, chamado também de analisador. Sendo a intensidade descrita por:
I = E*E = E0²cos²θ
I = I0cos²θ (2)

2. Lei de Brewster
David Brewster, físico, descobridor da polarização, total ou parcial da luz, por reflexão por superfícies dielétricas. Para polarização total da luz, deve-se ter o índice de refração do meio de propagação, maior do que o de origem. É fundamental ter a soma do ângulo de incidência, θR , mais o ângulo de refração, θ’, sendo igual a 90°. Para essa situação temos o ângulo de incidência, e obrigatoriamente o ângulo de reflexão, igual ao ângulo de Brewster, θB. Se incidirmos luz natural sobre uma