Polarização da Luz

As luzes emitidas por fontes luminosas, por exemplo os raios de luzes solares, tem comportamento formados por ondas eletromagnéticas que vibram em diversas direções durante a emissão, incidência e reflexão. Para cada onda do raio que vibra em uma direção sempre há outro em um plano perpendicular à onda luminosa. Essa luz com movimento “perturbado” é chamada de luz natural ou apenas de luz não polarizada.

As ondas polarizadas podem ser produzidas a partir de ondas não polarizadas através de fenômenos como: absorção, espalhamento, reflexão e birrefringência.

Existem diversas substâncias, materiais que ao serem atingidos pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte da onda luminosa, esse acontecimento é denominado como polarização da luz. A luz que antes estava perturbada, se propagando em diversos planos e passa a propagar em apenas um único plano.

Exemplo de filtros de polarização posicionados sobre uma página de revista, com ângulo não perpendicular.

Os filtros polarizadores trabalham como uma fenda, onde a luz normal que incide ao atravessar passe em somente um plano. Caso sejam utilizados dois polarizadores como na figura 1 e seja feito o alinhamento dos mesmos em ângulo não perpendicular, ou seja, que os ângulos não estejam defasados de 90°, a luz que passar pelo primeiro e atinge o segundo filtro, poderemos ver o texto um pouco mais escuro, devido a polarização, mas em todo caso é possível observar o texto.

Exemplo de filtros de polarização posicionados sobre uma página de revista com ângulo de 90º.

Na figura acima, os dois primeiros filtros são posicionados de tal forma que possuam um ângulo perpendicular entre si, com isso, não podemos observar o texto escrito, pois a luz polarizada pelo primeiro filtro ao atingir o segundo filtro está polarizada em apenas um plano, que é defasado de 90° ao segundo filtro, com isso ao atingir o segundo filtro não é possível passar nenhum raio de luz, pois não existe nenhuma onda nesse plano decorrente. Diversos são os equipamentos que utilizam essa técnica para filtrar a luz do Sol por exemplo como insufilm de automóveis, óculos de sol, telas de LCD e calculadoras.

Podemos tratar da intensidade final proporcionada pelo ângulo entre os filtros, nesse caso, após atravessar o primeiro filtro, a intensidade da luz é descrita sobre o ângulo com a componente da luz incidente para o campo elétrico. A intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude, dado pela expressão abaixo:

I = I_0 \cdot cos^2 \theta

 

Esta é a expressão da denominada lei de Malus, que determina a intensidade final.

Referências:
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker Jearl; trad. de Biasi, Ronaldo Sérgio. Fundamentos de Física. vol.4. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

DEF – FEUP - http://fisica.fe.up.pt/luz/polarizacao.html, acesso em 20/02/2010.

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