Ley de Malus: dos polarizadores en ángulo
1 · Predecir
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?
- 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').
2 · Configurar
- Abra el preajuste de polarizadores cruzados y presione Restablecer. Los ejes de los dos polarizadores están separados 90° (completamente cruzados, no se transmite luz).
- Habilite la lectura de intensidad transmitida.
- Establezca el ángulo entre los ejes de los dos polarizadores para cada prueba y registre la fracción de luz transmitida a través del segundo.
3 · Recopilar Datos
| Ángulo entre ejes Δθ (°) | Fracción transmitida (a través de P2) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 45.00 | |
| 90.00 |
Grafique la fracción transmitida (eje y) frente a Δθ (eje x) para sus tres pruebas. ¿Dónde llega exactamente a cero?
4 · Analizar
- 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.
5 · Ampliar
- 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.
La física detrás de este experimento
Ley de Malus
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.