FISIKA

Argiaren polarizazioa

Polarizazioan, uhin batek transmititutako ezaugarriak hasieran posible diren norabide aleatorio guztien arteko desplazamendu norabide batean "iragazten" dira. Fenomeno hori bereziki interesgarria da argiaren kasuan, transmititzen den eremu elektromagnetikoaren polarizazioari esker elkartutako energia helburu jakinetarako aprobetxa baitaiteke.

Uhinen polarizazioa

Uhin mekanikoetan, polarizazio bektorea deritzo oszilazio ondulatorioaren mende dauden inguruneko partikulen aldi bateko desplazamendua zehazten duenari. Hasiera batean, bektore hori edozein norabidera begira egon daiteke partikula bakoitzarentzat

  • Uhin longitudinaletan, hau da, uhina desplazatzen den norabidean bibratzen duten partikulak dituzten uhinetan, polarizazio bektorea lerrokidea da hedapenaren norabidearekiko.
  • Zeharkako uhinetan, hau da, uhinaren mugimenduarekiko norabide perpendikularrean oszilatzen duten inguruneko partikulak dituzten uhinetan, polarizazio bektorea hedapenaren norabidearekiko plano normal batean dago beti.

Polarizazioari buruzko zehaztapen horiek uhin elektromagnetikoetara ere zabal daitezke, argian esaterako.

Uhin mekaniko baten araberako oszilazio mugimenduaren eraginpean dauden inguruneko partikulen aldi bateko desplazamenduak hasieran edozein norabide hartzen du eta polarizazio bektorearen bidez adierazten da.

Polarizazio moduak

Zeharkako uhinen artean, polarizazio bektorearen mugimendua uhinaren hedapenarekiko plano perpendikularrean gertatzen da. Mugimendu horren izaera zehatzago mugatzeko, ohiko bi egoera hartzen dira kontuan:

  • Polarizazio bektorea hedapenaren norabidea duen plano batean mantentzen denean, inguruneko partikulek puntu batetik bestera norabidea aldatzen ez duen zuzen batean oszilatzen dute. Kasu horretan, uhina linealki polarizatuta dagoela esaten da.
  • Polarizazio bektoreak hedapenaren norabidearekiko plano perpendikular baten barneko bihurgune konplexu bat zehazten badu, partikulen oszilazioa lerrokide ez diren bibrazioen gainjartze gisa har daiteke. Uhina polarizatu gabe dagoela esaten da orduan. Egoera horren kasu garrantzitsu bat sortzen da uhina modu zirkularrean polarizatuta dagoenean.

Uhin elektromagnetikoetan, uhinaren hedapenari ez dio inguruneko partikulen bibrazioak laguntzen. Ezaugarri horiek dituen uhina denborarekin plano hedapenaren norabidearekiko plano perpendikular eta normal izatera aldatzen diren eremu elektriko baten eta beste eremu magnetiko baten hedapenaz osatuta dago. Hitzarmenez, bi eremu horietako bektore bat, edozein, hartzen da polarizazio bektore gisa; eremu elektrikoa hautatzen da normalean.

Baldintza normaletan, uhin horietan ez dago mugimendu aleatorioa duen polarizazio bektorearen inolako desplazamendu zehatzik. Hortaz, uhin elektromagnetiko komunak, argia egoera naturalean esaterako, ez daude polarizatuta.

Argi naturalean, uhinarekin desplazatzen den eremu elektrikoaren bektorea etengabe aldatzen da hedapenaren norabidearekiko plano perpendikular baten barnean, norabide aleatorioen arabera.

Xurgapen bidezko polarizazioa

Egoera naturalean dauden uhin elektromagnetikoak, argia esaterako, polarizatu gabe badaude ere, posible da polarizazio forma zehatzak lortzea hainbat prozedura aplikatuta. Prozedura ezagunenetakoa sorta elektromagnetikoaren ibilbidean elementu polarizatzaile bat tartekatzean datza.

Polarizatzaile ohikoenak hidrokarburo-kate luzeez (edo beste substantzia batzuez) osatuta daude. Hidrokarburo horiek bereziak dira, irteeran argia kateekiko norabide perpendikularrean polarizatuta geratzeko moduan transmititzen dutelako argia.

Polarizazio mota horretan, hidrokarburoen kateekiko paraleloa den eremu elektrikoaren osagaiak (polarizazio bektore gisa aukeratutakoa) osagai horren energia xurgatzea eragiten duten korronte elektrikoak induzitzen ditu kate horietan. Ondorio gisa, irteeran, aipaturiko eremu elektriko horren osagai perpendikularraren energia zatia bakarrik kontserbatzen da.

Fenomeno horri xurgapen bidezko polarizazioa deritzo.

Islapen bidezko polarizazioa

Argi naturalak bi ingurune (airea eta beira, esaterako) banatzeko banaketa gainazalean erasotzen duenean, islapen eta errefrakzio (edo transmisio) partziala uztartzen dituen fenomeno bateratu bat jasaten du. Gainazal horretan islatutako izpiak eta errefraktatutako izpiak norabide perpendikularra dutenean, islatutako argia osorik polarizatzen da intzidentzia planoarekiko norabide perpendikularrean.

Fenomeno hori David Brewster (1781-1868) fisikari eskoziarrak behatu zuen lehenengo aldiz. Snellen legea kontuan hartuta (50. gaia ikusi) ondokoa ondorioztatzen da:

non n1 lehenengo ingurunearen errefrakzio indizea da, n2 bigarren ingurunearen errefrakzio indizea da eta ap polarizazio angelua (intzidentzia angeluarekin bat datorrena) da. Hortik ondokoa ondorioztatzen da:

Adierazpen horrek polarizazioaren Brewsterren legea izena hartzen du.

Plano batean islatzean, argia linealki polarizatzen da intzidentzia planoaren perpendikularrean. Islatutako izpia eta errefraktatutakoa perpendikularrak badira, polarizazioa guztizkoa da.

Polarizatzaileak

Argiaren polarizazio linealaren eskema, material polarizatzaileak zeharkatzen dituenean.

Euren transmisio ardatz perpendikularrak dituzten bi polarizatzaile erabiltzen badira, argiaren pasoa guztiz eragotzi daiteke.

Polarizatzaile deritze euren gainean eragiten duen argiaren polarizazioaren norabidean aldaketa bat eragin dezaketen material jakinei.

 

David Brewster

Fisikari eskoziarra (1781-1868) ezaguna da argiaren polarizazioaren inguruan egin zituen azterketengatik. Zehazki esateko, islapen bidezko polarizazioaren legea deskubritu zuen. Lege horri bere izena eman zaio.