Polarización electromagnética


La polarización electromagnética es una propiedad de las ondas que pueden oscilar con más de una orientación. [1][2][3][4][5]​ Esto se refiere normalmente a las llamadas ondas transversales, en particular se suele hablar de las ondas electromagnéticas, aunque también se puede dar en ondas mecánicas transversales. Por otra parte, las ondas de sonido en un gas o líquido son ondas exclusivamente longitudinales en la que la oscilación va siempre en la dirección de la onda; por lo que no se habla de polarización en este tipo de ondas. Las ondas transversales que exhiben polarización incluyen ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio, ondas gravitacionales[6]​ y ondas sonoras transversales (ondas de cizallamiento) en sólidos.

Una onda electromagnética como la luz consiste en un campo eléctrico oscilante acoplado y un campo magnético siempre perpendicular; por convención, la "polarización" de las ondas electromagnéticas se refiere a la dirección del campo eléctrico. En la polarización lineal, los campos oscilan en una sola dirección. En la polarización circular o elíptica, los campos giran a una velocidad constante en un plano a medida que la onda viaja. La rotación puede tener dos direcciones posibles; si los campos giran en un sentido de la mano derecha con respecto a la dirección del desplazamiento de la onda, se denomina polarización circular derecha, mientras que si los campos giran en un sentido de la mano izquierda, se denomina polarización circular izquierda.

La luz u otra radiación electromagnética de muchas fuentes, como el sol, las llamas y las lámparas incandescentes, consiste en trenes de onda corta con una mezcla igual de polarizaciones; esto se denomina luz no polarizada. La luz polarizada puede producirse al pasar luz no polarizada a través de un polarizador, lo que permite el paso de ondas de una sola polarización. Los materiales ópticos más comunes (como el vidrio) son isotrópicos y no afectan la polarización de la luz que pasa a través de ellos; sin embargo, algunos materiales (aquellos que exhiben birrefringencia, dicroísmo o actividad óptica) pueden cambiar la polarización de la luz. Algunos de ellos se utilizan para fabricar filtros polarizantes. La luz también está parcialmente polarizada cuando se refleja desde una superficie.


Polarización circular en hilo de goma, convertida a polarización lineal
Una onda electromagnética polarizada. Las oscilaciones del campo eléctrico solo 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.
Descomposición del vector de campo eléctrico en dos componentes.
Representación de los casos de polarización elíptica: Polarización elíptica levógira (gira hacia la izquierda) y Polarización elíptica dextrógira (gira hacia la derecha).
Ángulo de Brewster ().
Birrefringencia en un cristal de calcita.
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.
Efecto de un cristal templado sobre la luz polarizada analizado con un filtro polarizador.
Imagen de un plástico sometido a tensión en un ensayo de fotoelasticidad.