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Isaac Asimov: 76 - Cien preguntas básicas sobre la ciencia respondidas por Isaac Asimov

Cien preguntas básicas sobre la ciencia

¿Qué es la luz polarizada?

La luz podemos imaginárnosla como si estuviese compuesta por diminutas ondas que pueden oscilar en cualquier plano. En un haz de luz cualquiera puede haber ondas que oscilen de arriba a abajo, otras que oscilen de un lado al otro y otras que lo hagan en diversas direcciones diagonales. Las direcciones de oscilación pueden estar repartidas equitativamente, sin que haya planos privilegiados que contengan una cantidad más que proporcional de ondas luminosas. La luz corriente del Sol o de una bombilla es de este tipo.

Pero supongamos ahora que la luz atraviesa un cristal transparente. El cristal está compuesto de multitud de átomos o grupos de átomos alineados en filas y capas regulares. Las ondas luminosas pasarán fácilmente a través del cristal si da la casualidad de que oscilan en un plano que les permite colarse entre dos capas de átomos. Pero si oscilan en un plano que forma un pequeño ángulo con el anterior, chocarán contra los átomos y gran parte de su energía se irá en hacerlos vibrar. En ese caso la luz sería parcial o totalmente absorbida.

(Para daros una idea de cómo funciona esto, imaginad que atáis una cuerda a un árbol del jardín del vecino, sosteniendo el otro extremo en vuestra mano. Supongamos además que la cuerda pasa entre dos palotes de una valla a mitad de camino. Si agitáis la cuerda arriba y abajo, las ondas pasarán entre los dos palotes e irán a parar al árbol. La valla sería entonces «transparente» a dichas ondas. Pero si las ondas son de derecha a izquierda, chocarán contra los palotes y no pasarán.)

Hay cristales que separan la energía de las ondas luminosas en dos rayos distintos. El plano de oscilación ya no está distribuido uniformemente. En uno de los rayos, todas las ondas oscilan en un determinado plano, mientras que en el otro oscilan en un plano perpendicular al primero. Las oscilaciones diagonales quedan totalmente excluidas.

Cuando las ondas luminosas están obligadas a oscilar en un plano determinado, se dice que la luz está «polarizada linealmente» o simplemente «polarizada». La luz ordinaria, que oscila en cualquier dirección, es luz «no polarizada».

Pero ¿por qué «polarizada»? Cuando el fenómeno recibió su nombre, allá por el año 1808, el ingeniero francés E. L. Malus, que fue quien lo bautizó, tenía una teoría equivocada acerca de la naturaleza de la luz. Malus pensaba que la luz estaba compuesta por partículas con polos, como los de un imán, y que la luz que emergía de un cristal tenía todos sus polos dirigidos en una misma dirección. La teoría resultó ser falsa, pero el nombre estaba ya demasiado afincado para cambiarlo.

Los dos rayos de luz producidos por algunos cristales, cada cual con su propio plano de polarización, tienen propiedades algo diferentes. Por ejemplo, puede que se refracten con ángulos distintos al pasar por el cristal. Aprovechando esto se pueden fabricar cristales en los cuales el primer rayo se refleje y se pierda, y sea sólo el otro el que atraviese hasta el final.

En algunos cristales sólo pasa uno de los rayos; el otro es absorbido y convertido en calor. Los cristales polaroides (que llevan diminutos cristales de este tipo incrustados en plástico) absorben gran parte de la luz por este conducto, y más aún gracias a que están coloreados. De este modo reducen los reflejos.

Cuando la luz polarizada pasa a través de una solución que contiene ciertos tipos de moléculas asimétricas, el plano de oscilación gira. La dirección y magnitud de ese giro ha permitido a los químicos deducir muchas cosas acerca de la estructura real de las moléculas, y sobre todo de las orgánicas. De ahí la enorme importancia de la luz polarizada para la teoría química.

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Envió: Paco Beruga

Editor: Fisicanet ®

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