Óptica

Polarizadores cruzados

Dos polarizadores a 90° bloquean toda la luz (Malus: I = I₀cos²θ → 0).

Polarizadores cruzados — simulación interactiva de Óptica. Dos polarizadores a 90° bloquean toda la luz (Malus: I = I₀cos²θ → 0). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Ley de Malus

Dos polarizadores a 90° bloquean toda la luz (Malus: I = I₀cos²θ → 0).

Los polarizadores transmiten solo la componente del campo eléctrico a lo largo de su eje. Al cruzarse a 90°, ninguna componente sobrevive. La ley de Malus predice la intensidad I = I₀ cos²θ entre ángulos—base de las gafas de sol polarizadas y las pantallas LCD.

• Ley de Malus I = I₀ cos²θ
• Polarización cruzada → oscuro

Resumen de la investigación

Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta guía

La luz pasa a través de un polarizador, luego un segundo en algún ángulo con respecto al primero. ¿La intensidad transmitida depende suavemente del ángulo entre los ejes de los dos polarizadores?

Predicciones a evaluar

• La intensidad transmitida disminuye linealmente con el ángulo.
• La luz pasa por completo o se bloquea por completo: no hay una transición suave.
• Sí, la intensidad transmitida sigue el cos² del ángulo entre los ejes y alcanza cero exactamente en 90° (polarizadores 'cruzados').

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Ángulo entre ejes Δθ (°)

Lo que mides:

• Fracción transmitida (a través de P2)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el preajuste de polarizadores cruzados y presione Restablecer. Los ejes de los dos polarizadores están separados 90° (completamente cruzados, no se transmite luz).
2. Habilite la lectura de intensidad transmitida.
3. Establezca el ángulo entre los ejes de los dos polarizadores para cada prueba y registre la fracción de luz transmitida a través del segundo.

Ecuación rectora

Ley de Malus — I = I₀·cos²θ

La luz ya polarizada a lo largo de un eje, al pasar a través de un segundo polarizador en un ángulo Δθ con respecto al primero, transmite una fracción cos²(Δθ) de su intensidad. En Δθ = 90° («cruzado»), la transmisión cae exactamente a cero. La columna «fracción transmitida» de esta hoja se mide desde la fuente original sin polarizar, por lo que también incluye el 50% de intensidad perdido en el primer polarizador: fracción transmitida = 0.5·cos²(Δθ).

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule la fracción transmitida a través del segundo polarizador como 0.5·cos²(Δθ): el 0.5 corresponde a que la fuente no polarizada pierde la mitad de su intensidad en el primer polarizador, y cos²(Δθ) es la ley de Malus en el segundo. Compare con la tabla.
• Explique por qué la fracción transmitida a través de P2 depende solo del ÁNGULO ENTRE los dos ejes, no de su orientación absoluta, y por qué exactamente 90° ('cruzado') da una transmisión cero.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• Las gafas de sol polarizadas bloquean el resplandor polarizado horizontalmente (como los reflejos del agua o las carreteras) orientando su eje polarizador verticalmente. Explique, utilizando la ley de Malus, por qué inclinar la cabeza hacia un lado mientras se usan gafas de sol polarizadas puede hacer que el deslumbramiento reaparezca repentinamente.
• Las pantallas LCD utilizan polarizadores cruzados con una capa de cristal líquido entre ellos que pueden rotar la polarización de la luz cuando se les ordena, controlando cuánta luz pasa a través de cada píxel. Explique por qué los polarizadores "cruzados" (en lugar de paralelos) son el estado natural predeterminado "apagado" para un píxel.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido a los polarizadores cruzados
2. Selecciona el primer polarizador
3. Pulsa Reproducir
4. Intensidad a través de polarizadores
5. Abre el panel de propiedades
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Polarización y ley de Malus