Polarización: Definición y tipos

Polarización

La polarización es un fenómeno físico característico, exclusivamente, de las ondas transversales. Este fenómeno establece una orientación concreta de oscilación de la onda (en este caso de la luz).

Si una onda electromagnética no está polarizada, significa que los campos eléctrico y magnético tienen libertad de oscilación en todas las direcciones, siempre y cuando sean perpendiculares a la dirección de propagación. 

Tipos de polarización

​​Polarización lineal	​$$\overrightarrow E$$​ oscila en la misma dirección, siempre en el mismo plano (el plano de polarización).  ​$$\overrightarrow B$$​ vibra en el plano perpendicular al plano de polarización.	​
POlarización circular	La oscilación de $$\overrightarrow E$$​ tiene la forma de una circunferencia, perpendicular a la dirección de propagación.   $$|\overrightarrow E|=cte$$​
polarización elíptica	La oscilación de $$\overrightarrow E$$​ tiene la forma de una elipse, que está contenida en el plano perpendicular a la dirección de propagación.  ​$$|\overrightarrow{E}|\ne cte$$​​	​

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Ejemplo

1. Las gafas de sol utilizan filtros polarizadores
   
2. La radiación que emiten las antenas es radiación linealmente polarizada.​
   

Polarización por absorción selectiva

Esta técnica se basa en absorber la luz en todas las direcciones del campo eléctrico menos en una de ellas, obteniendo luz linealmente polarizada en dicha dirección. 

Curiosidad: Los materiales polarizados de esta forma se suelen usar en los filtros fotográficos, para deshacerse de luces molestas.

Polarización por reflexión

Supongamos que llega luz sin polarizar a una superficie de separación entre medios de índice de refracción $$n_1$$ y $$n_2$$. Veremos que la luz reflejada vibrará en el plano eje perpendicular al plano incidente.

⁽¹⁾ Rayo incidente, luz sin polarizar, ⁽²⁾ Rayo reflejado, luz polarizada linealmente, ⁽³⁾ Rayo refractado

Si buscamos que toda la luz reflejada esté polarizada linealmente, necesitaremos un ángulo de incidencia muy concreto, conocido como ángulo de Brewster $$(\varphi_{\rm B})$$.

Dicho ángulo se obtiene teniendo en cuenta que la suma del ángulo incidente (que en este caso será el de Brewster) y el refractado ha de ser igual a $$90^{\circ}$$, es decir

​$$\varphi_{\rm B} + \alpha_r = \cfrac{\pi}{2}$$

Como son ángulos complementarios, podemos utilizar que $$\text{sen}{\alpha_r} = \cos{\varphi_{\rm B}}$$. 

De modo que usando la ley de Snell, nos queda que el ángulo de Brewster se puede definir como:

​$$\tan{\varphi_{\rm B}} = \cfrac{n_2}{n_1}$$​​