Este artigo explica o que é a polarização da luz na física. Assim, você descobrirá o que é a luz polarizada, os diferentes tipos de polarização da luz e como polarizar a luz.
Qual é a polarização da luz?
Polarização da luz é o processo pelo qual a luz não polarizada é transformada em luz polarizada. Simplificando, a polarização da luz envolve a conversão de um feixe de luz que oscila em diferentes direções em um feixe de luz que oscila em um único plano.
Polarizar a luz significa, portanto, direcioná-la limitando sua direção de propagação. Portanto, a direção na qual a luz polarizada oscila é chamada de direção da polarização.
A luz não polarizada é composta por um campo elétrico e um campo magnético que oscilam em direções diferentes, de modo que os dois campos são perpendiculares entre si e à direção de propagação da onda. Assim, quando a luz é polarizada, obtemos uma onda eletromagnética que oscila em apenas uma direção.
Tipos de polarização
Existem três tipos de polarização da luz ou de qualquer onda eletromagnética:
- Polarização linear – A luz é polarizada linearmente quando a direção de propagação é ao longo de uma linha reta. Este caso ocorre quando os dois componentes do campo elétrico estão em fase (ou antifase).
- Polarização Circular : A luz é polarizada circularmente quando a direção de propagação tem a forma de um círculo. Neste tipo de polarização, os dois componentes do campo elétrico estão 90º defasados.
- Polarização elíptica : A luz é polarizada elipticamente quando a direção de propagação representa uma elipse. Neste caso, as componentes do campo elétrico possuem amplitudes diferentes e o ângulo de fase está entre 0º e 180º.
Processo de polarização de luz
Esta seção explica os procedimentos mais comuns para obtenção de luz polarizada. Tenha em mente que todos os processos de polarização baseiam-se no mesmo princípio de funcionamento: o campo eléctrico é forçado a vibrar num único plano, denominado plano de polarização.
Polarização por absorção seletiva
Este processo de polarização aproveita o fato de certos materiais serem capazes de absorver um dos componentes do campo elétrico de uma onda eletromagnética. Esta propriedade física é chamada de dicroísmo.
Ao absorver um dos componentes do campo elétrico, sua direção de propagação é modificada e, consequentemente, a luz é polarizada.
Por exemplo, alguns cristais possuem essas características de polarização, como a turmalina.
Polarização de reflexão
A luz pode ficar polarizada quando refletida em uma superfície. Assim, a luz refletida sofre polarização parcial porque a componente do campo elétrico em direção ao plano de incidência não é refletida, portanto esta componente é eliminada.
Este fenômeno ocorre quando o raio de luz refletido é perpendicular ao raio de luz refratado (que passa pela superfície).
Polarização de refração dupla
A polarização de dupla refração, também chamada de polarização de birrefringência, ocorre graças a uma propriedade óptica muito particular de certos corpos. Esta propriedade consiste em dividir um raio de luz incidente em dois raios linearmente polarizados perpendiculares entre si.
Polarizando
Um polarizador é um instrumento óptico que polariza a luz. Simplificando, um polarizador é um dispositivo que transforma luz natural não polarizada em luz polarizada.
Para polarizar a luz, os polarizadores normalmente usam alguns dos processos de polarização explicados na seção acima.
Na física, muitos instrumentos ópticos mais sofisticados geralmente incluem um polarizador em seu mecanismo, de modo que a luz dentro do instrumento seja polarizada para processá-la. Por exemplo, um polarímetro contém um polarizador.
Aplicações de polarização de luz
Por fim, veremos para que serve a polarização da luz, pois se os processos de obtenção da luz polarizada são tão complicados, este tipo de luz deve ter muitas utilizações.
A polarização da luz tem muitas aplicações. Por exemplo, provavelmente você já usou óculos de sol polarizados, ao polarizar a luz incidente, isso permite ao usuário enxergar melhor através deles.
Da mesma forma, a polarização da luz também é útil na fotografia, pois esse processo físico é utilizado para aumentar o contraste de uma foto.
Além disso, a luz polarizada está muito presente no dia a dia, mesmo que não tenhamos consciência disso. Assim, as ondas eletromagnéticas utilizadas pelos rádios para transmitir informações são polarizadas.
No entanto, a polarização da luz tem muitos outros usos científicos, por exemplo, na astronomia, a luz polarizada é usada para estudar os fenômenos típicos desta disciplina.