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Polarización electromagnéticaPara la polarización en electrostática, véase polarización eléctrica.
La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas
electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado,
denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a
la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la
dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética no polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin
polarizar, el campo eléctricooscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la
onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su
oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Fig.1 - Una onda electromagnética polarizada. Las oscilaciones del campo eléctrico sólo se producen en el plano
del tiempo, son perpendiculares a las oscilaciones del campo magnético, y ambas son perpendiculares a la dirección
de propagación de la onda.
Índice
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1 Campo eléctrico y campo magnético de una onda electromagnética
2 Polarización de ondas planas
3 Tipos de polarización
o 3.1 Cómo determinar la polarización de una onda plana
4 Radiación incoherente
5 Obtención de luz polarizada
o 5.1 Polarización por absorción selectiva
o 5.2 Polarización por reflexión
o 5.3 Polarización por birrefringencia
6 Polarización en naturaleza, ciencia, y tecnología
o 6.1 Efectos de la polarización en la vida diaria
o 6.2 Biología
o 6.3 Geología
o 6.4 Química
o 6.5 Astronomía
o 6.6 Tecnología
o 6.7 Arte
7 Véase también
8 Referencias
9 Enlaces externos
Campo eléctrico y campo magnético de una onda electromagnética [editar]
Artículo principal: Onda electromagnética.
Una onda electromagnética es una onda transversal compuesta por un campo eléctrico y un campo
magnético simultáneamente. Ambos campos oscilan perpendicularmente entre sí; las ecuaciones de
Maxwell modelan este comportamiento. (Ver Fig.1)
Habitualmente se decide por convenio que para el estudio de la polarización electromagnética se
atienda exclusivamente al campo eléctrico, ignorando el campo magnético, ya que el vector de campo
magnético puede obtenerse a partir del vector de campo eléctrico, pues es perpendicular y proporcional
a él.
Polarización de ondas planas [editar]
Un ejemplo sencillo para visualizar la polarización es el de una onda plana, que es una buena
aproximación de la mayoría de las ondas luminosas.
Descomposición del vector de campo eléctrico en dos componentes.
En un punto determinado la onda del campo eléctrico puede tener dos componentes vectoriales
perpendiculares (transversales) a la dirección de propagación. Las dos componentes vectoriales
transversales varían su amplitud con el tiempo, y la suma de ambas va trazando una figura geométrica.
Si dicha figura es una recta, la polarización se denomina lineal; si es un círculo, la polarización es
circular; y si es una elipse, la polarización es elíptica.
Si la onda electromagnética es una onda armónica simple, como en el caso de una luz monocromática,
en que la amplitud del vector de campo eléctrico varía de manera sinusoidal, los dos componentes
tienen exactamente la misma frecuencia. Sin embargo, estos componentes tienen otras dos
características de definición que pueden ser diferentes. Primero, los dos componentes pueden no tener
la misma amplitud. Segundo, los dos componentes pueden no tener la misma fase, es decir, pueden no
alcanzar sus máximos y mínimos al mismo tiempo.
Tipos de polarización [editar]
La forma trazada sobre un plano fijo por un vector de campo eléctrico de una onda plana que pasa
sobre él es una curva de Lissajous y puede utilizarse para describir el tipo de polarización de la onda.
Las siguientes figuras muestran algunos
ejemplos de la variación del vector de campo
eléctrico (azul) con el tiempo (el eje vertical),
con sus componentes X e Y (roja/izquierda y
verde/derecha), y la trayectoria trazada por la
punta del vector en el plano (púrpura). Cada
uno de los tres ejemplos corresponde a un tipo
de polarización.
En la figura de la izquierda, la polarización es
lineal y la oscilación del plano perpendicular a
la dirección de propagación se produce a lo
largo de una línea recta. Se puede representar
cada oscilación descomponiéndola en dos ejes
X e Y. La polarización lineal se produce
cuando ambas componentes están en fase
(con un ángulo de desfase nulo, cuando ambas
componentes alcanzan sus máximos y mínimos simultáneamente) o en contrafase (con un ángulo de
desfase de 180º, cuando cada una de las componentes alcanza sus máximos a la vez que la otra
alcanza sus mínimos). La relación entre las amplitudes de ambas componentes determina la dirección
de la oscilación, que es la dirección de la polarización lineal.
En la figura central, las dos componentes ortogonales tienen exactamente la misma amplitud y están
desfasadas exactamente 90º. En este caso, una componente se anula cuando la otra componente
alcanza su amplitud máxima o mínima. Existen dos relaciones posibles que satisfacen esta exigencia,
de forma que la componente x puede estar 90º adelantada o retrasada respecto a la componente Y. El
sentido (horario o antihorario) en el que gira el campo eléctrico depende de cuál de estas dos relaciones
Lineal Circular Elíptica
se dé. En este caso especial, la trayectoria trazada en el plano por la punta del vector de campo
eléctrico tiene la forma de una circunferencia, por lo que en este caso se habla de polarización circular.
En la tercera figura, se representa la polarización elíptica. Este tipo de polarización corresponde a
cualquier otro caso diferente a los anteriores, es decir, las dos componentes tienen distintas amplitudes
y el ángulo de desfase entre ellas es diferente a 0º y a 180º (no están en fase ni en contrafase).
Cómo determinar la polarización de una onda plana [editar]
Para averiguar el tipo de polarización de la onda, es necesario analizar el campo (eléctrico o magnético).
El análisis se realizará para el campo eléctrico, pero es similar al del campo magnético.
Si el campo eléctrico es de la forma:
La amplitud de la onda, , va siempre en la dirección de polarización de la onda. Es por ello por lo
que se hace necesario analizar para ver qué tipo de polarización se tiene.
Se puede descomponer como suma de un vector paralelo al plano de incidencia y otro vector
perpendicular a dicho plano:
donde el símbolo || se usa para las componentes paralelas, mientras que es para las componentes
perpendiculares. Los vectores u, son vectores unitarios en la dirección que indican sus subíndices
(paralela o perpendicular al plano de incidencia).
Representación de los casos de polarización elíptica: Polarización elíptica levógira(izquierda) y Polarización
elíptica dextrógira (derecha).
Se realiza la diferencia y según el resultado se tendrá:
Polarización linealsi la diferencia es 0 o un múltiplo entero (positivo o negativo) de .
Polarización circularsi la diferencia es un múltiplo entero impar (positivo o negativo) de . En este
caso se cumple, además, que .
En el resto de casos se producirá polarización elíptica.
Es posible conocer, en el caso de polarización elíptica, el sentido de giro de la polarización de la onda.
A partir de la diferencia anterior se puede obtener fácilmente:
Si se trata de polarización elíptica levógira ó helicidad negativa.
Si se trata de polarización elíptica dextrógira ó helicidad positiva.
Radiación incoherente [editar]
En la naturaleza, la radiación electromagnética es producida a menudo por un gran conjunto de
emisores individuales, cada uno de los cuales da lugar a un tren de ondas independiente. Este tipo de
luz se llama incoherente. En general, no hay una única frecuencia sino un espectro de frecuencias y,
aunque sea filtrado a una arbitraria y estrecha gama de frecuencias, puede no haber un estado
constante y uniforme de polarización. Sin embargo, esto no significa que la polarización sea solamente
una característica de la radiación coherente. La radiación incoherente puede demostrar
la correlación estadística entre las componentes del campo eléctrico. Esta correlación se puede
interpretar como polarización parcial. En general, se puede describir un campo ondulatorio como la
suma de una parte totalmente incoherente (sin correlaciones) y de una parte totalmente polarizada.
Entonces se puede describir la luz en términos del grado de polarización y los parámetros de la elipse
de polarización.
Obtención de luz polarizada [editar]
A continuación se explicarán brevemente algunos de los procedimientos experimentales que permiten la
obtención de luz polarizada a partir de una emisión de luz natural. Para obtener luz polarizada
linealmente se hace que el vector eléctrico vibre en un único plano (plano de polarización) de los que
contienen la dirección de propagación.
Existen varios métodos para obtener luz polarizada: absorción selectiva, por reflexión, refracción y por
difusión.
Polarización por absorción selectiva [editar]
Artículo principal: Filtro polarizador.
Algunos materiales absorben selectivamente una de las componentes transversales del campo eléctrico
de una onda. Esta propiedad se denomina dicroísmo. La luz experimenta una absorción en ciertos
estados de polarización. El término dicroísmo proviene de las observaciones realizadas en épocas muy
tempranas de la teoría óptica sobre ciertos cristales, tales como la turmalina. En estos cristales, el efecto
del dicroísmo varía en gran medida con la longitud de onda de la luz, haciendo que aparezcan diferentes
colores asociados a la visión de diferentes colores con diferentes planos de polarización. Este efecto es
también denominado pleocroísmo, y la técnica se emplea en mineralogía para identificar los
diferentes minerales. En algunos materiales, tales como la herapatita (sulfato de iodoquinina) o las
capas Polaroid, el efecto no es tan fuertemente dependiente de la longitud de onda, y ésta es la razón
por la que el término dicroico se emplea muy poco.
El dicroísmo ocurre también como fenómeno óptico en los cristales líquidos debido en parte a
la anisotropía óptica que presentan las estructuras moleculares de estos materiales. A este efecto se le
denominó posteriormente "efecto huésped-invitado" (guest-host effecten inglés).
Ángulo de Brewster ( ).
Polarización por reflexión [editar]
Al reflejarse un haz de luz no polarizado sobre una superficie, la luz reflejada sufre una polarización
parcial de forma que el componente del campo eléctrico perpendicular al plano de incidencia (plano que
contiene la dirección del rayo de incidencia y el vector normal a la superficie de incidencia) tiene mayor
amplitud que el componente contenido en el plano de incidencia.
Cuando la luz incide sobre una superficie no absorbente con un determinado ángulo, el componente del
campo eléctrico paralelo al plano de incidencia no es reflejado. Este ángulo, conocido como ángulo de
Brewster, en honor del físico británico David Brewster, se alcanza cuando el rayo reflejado es
perpendicular al rayo refractado. La tangente del ángulo de Brewster es igual a la relación entre
los índices de refracción del segundo y el primer medio.
Polarización por birrefringencia [editar]
Artículo principal: Birrefringencia.
Birrefringencia en un cristal de calcita.
La birrefringencia o doble refracción es una propiedad de ciertos cuerpos, como el espato de Islandia,
de desdoblar un rayo de luz incidente en dos rayos linealmente polarizados de manera perpendicular
entre sí como si el material tuviera dos índices de refracción distintos.
La primera de las dos direcciones sigue las leyes normales de la refracción y se llama rayo ordinario; la
otra tiene una velocidad y un índice de refracción variables y se llama rayo extraordinario. Este
fenómeno sólo puede ocurrir si la estructura del material es anisótropa. Si el material tiene un solo eje
de anisotropía, (es decir es uniaxial), la birrefringencia puede formalizarse asignando dos índices de
refracción diferentes al material para las distintas polarizaciones.
La birrefringencia está cuantificada por la relación:
donde no y ne son los índices de refracción para las polarizaciones perpendicular (rayo ordinario) y
paralela al eje de anisotropía (rayoextraordinario), respectivamente.
La birrefringencia puede también aparecer en materiales magnéticos, pero variaciones sustanciales
en la permeabilidad magnética de materiales son raras a las frecuencias ópticas. El papel
de celofán es un material birrefringente común.
Polarización en naturaleza, ciencia, y tecnología [editar]
Efecto de un polarizador sobre la reflexión en el fango. En la imagen de la izquierda, el polarizador está
girado para transmitir las reflexiones. Al girar el polarizador 90º (imagen de la derecha) casi toda la luz del
sol reflejada es bloqueada.
Efecto de un filtro polarizador sobre la imagen del cielo en una fotografía en color. La imagen de la derecha
se ha realizado utilizando un filtro polarizador.
Efectos de la polarización en la vida diaria [editar]
La luz reflejada sobre materiales brillantes transparentes es parcial o totalmente polarizada, excepto
cuando la luz incide en dirección normal(perpendicular) a la superficie reflectante. Un filtro
polarizador, como el de unas gafas de sol polarizada, puede utilizarse para observar este fenómeno
haciendo girar el filtro y mirando a través de él. Para determinados ángulos, se atenuará la luz o
será totalmente bloqueada. Los filtros polarizadores bloquean el paso de luz polarizada a 90º
respecto al plano polarizador del filtro. Si dos filtros polarizadores (polarizador y analizador) se
colocan uno en frente del otro de forma que ambos sean atravesados por un haz de luz que no
estaba polarizado previamente, la intensidad luminosa del haz que sale del segundo filtro será
proporcional al coseno del ángulo que forman los planos polarizadores de ambos filtros entre sí. Si
ese ángulo es de 90º, el paso de la luz es bloqueado.
La polarización por dispersión puede observarse cuando la luz pasa por laatmósfera de la Tierra.
La dispersión de la luz produce el resplandor y el color cuando el cielo está despejado. Esta
polarización parcial de la luz dispersada puede ser usada para oscurecer el cielo en fotografías,
aumentando el contraste. Este efecto es fácil de observar durante la puesta de sol, cuando el
horizonte forma un ángulo de 90° respecto a la dirección del observador hacia el sol. Otro efecto
fácilmente observado es la reducción drástica del resplandor de las imágenes del cielo reflejadas
sobre superficies horizontales, que es la razón principal por la que a menudo se usan filtros
polarizadores en gafas de sol. También puede verse con frecuencia que un filtro polarizador
muestre algunosarcoíris a causa de la dependencia del color de los efectos de la birrefringencia, por
ejemplo en las ventanas de cristal laminado de los automóviles o en artículos hechos
de plástico transparente. El papel desempeñado por la polarización en una pantalla LCD puede
verse con unas gafas de cristal polarizado, pudiendo reducir el contraste incluso hasta a hacer la
visión de la pantalla ilegible.
Efecto de un cristal templado sobre la luz polarizada analizado con un filtro polarizador.
En la fotografía de la derecha se ve el parabrisas de un coche a través de la luneta trasera de otro
coche situado delante y un filtro polarizador (como el de unas gafas de cristal polarizado). La luz del
cielo se refleja en el parabrisas del coche de atrás, haciendo que se polarice la luz reflejada,
principalmente con un plano de polarización horizontal. La luneta trasera del coche delantero está
fabricada con vidrio templado. Debida al tratamiento térmico del templado en el cristal de la luneta
del coche situado delante, el cristal tiene una tensión residual que hace que cambie el ángulo del
plano de polarización de la luz que pasa por él. Si no estuviera la luneta trasera, las gafas de sol
bloquearían toda la luz polarizada horizontalmente que es reflejada por la ventana del otro coche.
Sin embargo, la tensión en la luneta trasera cambia un poco el ángulo del plano de polarización de
la luz, con una componente vertical y otra horizontal. La componente vertical no es bloqueada por
los cristales de las gafas, percibiéndose la luz reflejada en el parabrisas del coche de atrás.
Biología [editar]
Muchos animales son capaces de percibir la polarización de luz, usando esa habilidad con objetivos
de navegación ya que la polarización lineal de la luz de cielo es siempre perpendicular a la dirección
del sol. Esta capacidad es muy común entre los insectos, incluyendo las abejas, que usan esta
información para orientar su danza de la abeja. La sensibilidad a la polarización también ha sido
observada en especies de pulpo, calamar, sepia y mantis. El rápido cambio en la coloración de la
piel de la sepia se usa para la comunicación, polarizando la luz que se refleja sobre ella. La mantis
religiosa es conocida por tener un tejido reflexivo selectivo que polariza la luz. Hace tiempo se
pensaba que la polarización de la luz del cielo era percibida por las palomas y era una de las
ayudas de las palomas mensajeras, pero algunas investigaciones señalan que eso es un mito
popular.1
El ojo humano es débilmente sensible a la polarización, sin necesidad de la intervención de filtros
externos. La luz polarizada crea un dibujo modelo muy débil cerca del campo visual, llamado cepillo
de Haidinger. Este dibujo es muy difícil de ver, pero con la práctica uno puede aprender a descubrir
la luz polarizada a simple vista.
Geología [editar]
La propiedad de la birrefringencia lineal es común a muchos minerales cristalinos y su estudio
ayudó a descubrir el fenómeno de la polarización. En mineralogía, esta propiedad es estudiada con
frecuencia usando microscopios de luz polarizada, con el objetivo de identificar minerales.
Véase también: pleocroísmo.
Química [editar]
La polarización es de principal importancia en la química debido al dicroísmo circular y la rotación
del plano de polarización (birrefringencia circular) mostrada por moléculas quirales ópticamente
activas. Esta rotación del plano de polarización puede medirse utilizando un polarímetro.
La polarización también puede observarse en el efecto inductivo o la resonancia de los enlaces o en
la influencia de un grupo funcionalen las propiedades eléctricas (por ejemplo, el momento dipolar)
de un enlace covalente o de un átomo.
Astronomía [editar]
En muchas áreas de la astronomía, el estudio de la radiación electromagnética polarizada
del espacio exterior es de gran importancia. Aunque por lo general no se produce en la radiación
térmica de las estrellas, la polarización está también presente en la radiación de algunas fuentes
astronómicas coherentes (por ejemplo, algunas masas de metanol o de hidróxidos), y de fuentes
incoherentes como los grandes lóbulos de radio en galaxias activas, y la radiación pulsatoria de
radio (que se especula que pueda ser a veces coherente), y también se impone sobre la luz de las
estrellas dispersando polvo interestelar. Aparte del aporte de información sobre las fuentes de
radiación y dispersión, la polarización también se utiliza para explorar el campo
magnético aplicando el efecto Faraday. La polarización de la radiación de fondo de
microondas sirve para estudiar la física del principio del universo. La radiación sincrotrón está
severamente polarizada. También usando un filtro polarizador, en el Telescopio Infrarrojo Británico
(UKIRT) se ha logrado por vez primera ver con claridad el disco de materia alrededor de un agujero
negro, diferenciándolo de las nubes de gas y polvo que lo rodean.
Tecnología [editar]
Las aplicaciones tecnológicas de la polarización están sumamente extendidas. Quizás los ejemplos
más comúnmente encontrados son las pantallas de cristal líquido (display clearblack creados por
Nokia, con filtros polarizados que permiten mejos la vizualizacion de la pantalla en exteriores con
luz natural)(LCD), las gafas de sol de cristal polarizado y los filtros polarizadores utilizados en
fotografía.
Todas las antenas transmisoras y receptoras de radiofrecuencia usan la polarización
electromagnética, especialmente en las ondas de radar. La mayoría de las antenas irradian ondas
polarizadas, ya sea con polarización horizontal, vertical o circular. La polarización vertical es usada
más frecuentemente cuando se desea irradiar una señal de radio en todas las direcciones como en
las bases de telefonía móvil o las ondas de radio AM. Sin embargo, no siempre se utiliza la
polarización vertical. La televisión normalmente usa la polarización horizontal. La alternancia entre
polarización vertical y horizontal se utiliza en la comunicación por satélite (incluyendo satélites de
televisión) para reducir la interferencia entre señales que tienen un mismo rango de frecuencias,
teniendo la separación reducida angular en cuenta entre los satélites.
Imagen de un plástico sometido a tensión en un ensayo de fotoelasticidad.
En ingeniería, la relación entre la tensión y la birrefringencia motiva el empleo de la polarización
para caracterizar la distribución de tensiones y la tensión en los prototipos usando la técnica de
la fotoelasticidad. La muestra a analizar se coloca entre dos filtros polarizadores, el primero hace
que la luz que pase por la pieza a ensayar esté polarizada y el segundo descompone la luz. Es un
ensayo muy utilizado en aplicaciones de piezas de dos dimensiones.
La polarización en la atmósfera fue estudiada en los años 1950 navegando cerca de los
polos campo magnético terrestre cuando ni el el sol ni las estrellas eran visibles (por ejemplo en un
día nublado). Se ha sugerido, polémicamente, que los vikingos ya utilizabanespato de Islandia para
ver la dirección del sol en días nublados para orientarse durante sus largas expediciones a través
el Atlántico Norte entre los siglos IX y X, antes de la llegada de la brújula magnética a Europa en
el siglo XII. Uno de los dispositivos más ingeniosos deCharles Wheatstone fue el reloj
polar expuesto en la reunión de la British Association for the Advancement of Science en 1848.
La polarización también se utiliza en las películas de cine 3D, en las cuales las imágenes son
proyectadas, o bien por dos proyectores diferentes con filtros de polarización ortogonalmente
orientados, o bien por un único proyector que proyecta ambas imágenes alternativamente con
planos de polarización perpendiculares entre sí mediante un multiplexor. Las gafas con filtros
polarizadores orientados de modo similar a los planos de polarización de las imágenes proyectadas
aseguran que cada ojo reciba sólo la imagen correcta. De igual manera, este efecto también es
usado para realizar proyecciones estereoscópicas, ya que no es muy caro de producir y permite
realizar visualizaciones de alto contraste. En ambientes donde el espectador se mueve, como en
simuladores, a veces se utiliza la polarización circular. Esto permite que la separación de ambos
canales (correspondiente a cada uno de los ojos del observador) no se vea afectada por la
orientación del observador. El efecto 3-D sólo funciona proyectando la imagen sobre una pantalla
metálica que mantiene la polarización de los proyectores, mientras que la reflexión sobre una
pantalla de proyección normal anularía el efecto.
Arte [editar]
Varios artistas visuales han trabajado con la luz polarizada y materiales birrefringentes para crear
imágenes vistosas y cambiantes. La más notable es la artista contemporánea Austine Wood
Comarow,2 cuyos trabajos de arte Polage han sido expuestos en el Museo de la Ciencia (Museum
of Science) de Boston, el Museo de Historia Natural y Ciencia de Nuevo México (New Mexico
Museum of Natural History and Science) en Albuquerque (Nuevo México), y la Cité des Sciencies et
de l'Industrie (Ciudad de Ciencia y de Industria) enParís. Los trabajos del artista son realizados
cortando cientos de pequeños pedazos de celofán y otras películas birrefringentes y laminándolos
entre filtros polarizadores planos.
PolarizaciónLa POLARIZACIÓN de una antena es la polarización de la onda radiada por dicha antena en una
dirección dada.
Siempre que hablamos de polarización hacemos referencia a polarizar una onda
electromagnética como la siguiente:
Una onda electromagnética polarizada. Las oscilaciones de los campos eléctrico y magnético son
perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación. Las oscilaciones del
campo eléctrico sólo se producen en el plano de polarización.
La polarización de una onda es la figura geométrica determinada por el extremo del vector que
representa al campo eléctrico en función del tiempo, en una posición dada. Para ondas con
variación sinusoidal dicha figura es en general una elipse. Hay una serie de casos particulares.
Si la figura trazada es una recta, la onda se denomina linealmente polarizada, si es un
círculocircularmente polarizada y si, por último la figura trazada es una elipse se
denominaelípticamente polarizada.
El sentido de giro del campo eléctrico, para una onda que se aleja del observador, determina si
la onda está polarizada circularmente a derechas o a izquierda. Si el sentido de giro coincide con
las agujas del reloj, la polarización es circular a derechas. Si el sentido de giro es contrario a las
agujas del reloj, la polarización es circular a izquierdas. El mismo convenio aplica a las ondas con
polarización elíptica.
Se define la relación axial de una onda polarizada elípticamente, como la relación entre los ejes
mayor y menor de la elipse de polarización. La relación axial toma valores comprendidos entre 1
e infinito.
Los campos se pueden representar en notación fasorial. Para determinar la variación temporal es
suficiente con determinar el valor real de cada una de las componentes. Los ejemplos que se
citan a continuación son para ondas planas que se propagan en la dirección del eje z.
Las expresiones siguientes representan campos con polarización lineal:
Las expresiones siguientes representan campos con polarización circular, la primera a izquierdas
y la segunda a derechas:
Finalmente los siguientes ejemplos corresponden a polarizaciones elípticas:
Se produce una polarización lineal cuando las fases de dos
componentes ortogonales del campo eléctrico difieren un múltiplo entero de p radianes. Se
produce polarización circular cuando las amplitudes son iguales y la diferencia de fase entre las
componentes es p/2 o 3p/2. La polarización es elíptica en los demás casos.
Cualquier onda se puede descomponer en dos polarizaciones lineales ortogonales, sin más que
proyectar el campo eléctrico sobre vectores unitarios orientados según dichas direcciones.
Aplicando el mismo principio, cualquier onda se puede descomponer en dos ondas polarizadas
circularmente a derechas o izquierdas.
Ejemplo práctico:
La siguiente expresión representa una onda polarizada elípticamente a derechas, con relación
axial 3. Se puede descomponer en dos ondas polarizadas linealmente
de amplitudes 3 y –1, o bien en dos ondas porlarizadas circularmente a derechas e izquierdas:
Resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones se determinan los valores de A y B:
Los valores son A=2, B=1.
POLARIZACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Por definición básica encontramos que la Polarización Electromagnética no es mas que un fenómeno el cual se produce en las ondas electromagnéticas, como ejemplo las de luz, y poseen las características de que el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denotando como tal el plano de polarización. Dicho plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
Como aplicaciones a éstas Polarizaciones Electromagnéticas encontramos que Todas las antenas transmisoras y receptoras de radiofrecuencia usan esta aplicación, especialmente en las ondas de radar. La mayoría de las antenas irradian ondas polarizadas, ya sea con polarización horizontal, vertical o circular. La polarización vertical es usada más frecuentemente cuando se desea irradiar una señal de radio en todas las direcciones como en las bases de telefonía móvil o las ondas de radio AM. Sin embargo, no siempre se utiliza la polarización vertical. La televisión normalmente usa la polarización horizontal. La alternancia entre polarización vertical y horizontal se utiliza en la comunicación por satélite (incluyendo satélites de televisión) para reducir la interferencia entre señales que tienen un mismo rango de frecuencias, teniendo la separación reducida angular en cuenta entre los satélites. (1)
Fig. 1. Relación Gráfica de las ondas Electromagneticas por la polarizacion vertical y horizaontal en la Tierra.
Un ejemplo sencillo para visualizar la polarización es el de una onda plana, que es una buena aproximación de la mayoría de las ondas luminosas.
En un punto determinado la onda del campo eléctrico puede tener dos componentes vectoriales perpendiculares (transversales) a la dirección de propagación. Las dos componentes vectoriales transversales varían su amplitud con el tiempo, y la suma de ambas va trazando una figura geométrica. Si dicha figura es una recta, la polarización se denomina lineal; si es un círculo, la polarización es circular; y si es una elipse, la polarización es elíptica.
Si la onda electromagnética es una onda armónica simple, como en el caso de una luz monocromática, en que la amplitud del vector de campo eléctrico varía de manera sinusoidal, las dos componentes tienen exactamente la misma frecuencia. Sin embargo, estas componentes tienen otras dos características de definición que pueden ser diferentes. Primero, las dos componentes pueden no tener la misma amplitud. Segundo, los dos componentes pueden no tener la misma fase, es decir, pueden no alcanzar sus máximos y mínimos al mismo tiempo. (2)
En el siguiente video, se muestra el efecto producido por la polarización electromanética con respecto a los elementos que contienen las pantallas LCD incoporadas, lo cual produce el efecto de Polarización.