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Seguro que más de una vez has escuchado eso de las “gafas de sol polarizadas“, o si eres amante de la fotografía, no falta en tu set un pack de filtros polarizadores. Pero, ¿alguna vez te has preguntado exactamente qué significa eso del “polarizado” y cómo funciona?

Empecemos explicando qué es la polarización y cuáles son sus aplicaciones en el mundo que nos rodea.

La polarización es una de las propiedades de la onda, y esta, a su vez, puede diferenciarse en varios tipos que veremos a continuación.

Los filtros polarizadores son polímeros o macromoléculas alineados para dar una forma específica a las ondas electromagnéticas.

La luz pasa de tener una estructura aleatoria a tener una forma concreta

Por ejemplo, un Umbreon puede atravesar una valla porque su tamaño le permite caber por ella, en cambio, un Electivire, dado que es enorme y esférico, no. Por esto, una onda vertical sólo puede pasar por el filtro si éste también es vertical.

Umbreon (onda) traspasando una valla (filtro)

Los ejemplos más comunes de polarización son las pantallas de cristal líquido (LCD) de los actuales dispositivos electrónicos (tv, ordenador, móvil, tablet…), las gafas de sol de cristal polarizado y los filtros polarizadores de fotografía.

Hay tres tipos de polarización:

La onda polarizada sólo interacciona con su tipo, es decir, que si se emite en vertical, la antena tiene que estar en vertical.

  • Lineal: Puede ser vertical, horizontal o alterna entre las dos
  1. La polarización vertical es más frecuente cuando se quiere emitir o recibir una señal de radio en todas las direcciones, como las torretas de telefonía móvil o las de radio AM (Las radios tienen una bobina por dentro que recoge y procesa las ondas electromagnéticas).
Torreta de telefonía móvil y de radio AM (amplitud modulada)

La más famosa es la Torre Eiffel, hoy en día aún activa. 

2. La horizontal normalmente se utiliza en la televisión y la radio FM, pero se atenúa más.

Antenas horizontales

3. La alternancia entre vertical y horizontal se utiliza en la comunicación por satélite (incluyendo satélites de televisión) para reducir la interferencia entre señales que tienen un mismo rango de frecuencias. Las mismas antenas se pueden utilizar para la circular, pero deberán adecuar la distancia entre los elementos (las equis) de la antena a su longitud de onda (λ).

Antenas alternas, aunque pueden servir para la polarización circular
  • Circular: Penetra mejor en edificios y áreas de recepción difíciles. Podría llamarse más apropiadamente polarización al azar, ya que el receptor, aunque constante, variará dependiendo de la dirección del transmisor. Se da sobre todo en Radios FM.
Movimiento de las ondas electromagnéticas en la polarización circular
Antena circular. La superficie del escarabajo de la rosa refleja la luz polarizada circularmente.
  • De la elíptica no hay nada destacable, sólo es geométricamente más compleja y, por tanto, más costosa.

El sol emite todas las polarizaciones a la vez, por lo que, al chocar contra el suelo, se polariza en horizontal. Por ello las gafas de sol son verticales, porque mantienen el ángulo de 90º para que no se refleje la luz.

Imagen vista sin y con polarizador.
Al girar 90º y situar las otras gafas perpendicularmente, se suman las polarizaciones y las ondas tienen que atravesar los filtros vertical y horizontal, por lo que no puede traspasar luz
Cómo construir una pantalla secreta gracias a la polarización.

Muchos animales perciben la polarización de luz, sobre todo los insectos, como las abejas, que lo utilizan para orientarse en sus danzas. La piel de la sepia polariza la luz que se refleja sobre ella, cambiándose de color para comunicarse, cazar, camuflarse…

Sepia

En astronomía, la polarización de la radiación de fondo de microondas sirve para estudiar la física del principio del universo.

Anisotropías del fondo cósmico de microondas (CMB)

Algunas personas son capaces de percibir la polarización de la luz. Esto es percibido como una barra amarillenta horizontal o bastoncillo llamado cepillo de Haidinger.

Cepillo de Haidinger

Apariencia simulada del cepillo de Haidinger para la luz polarizada verticalmente. El tamaño y la intensidad están exagerados para mayor claridad. 

Fuentes:

Libro Conversaciones de física con mi perro, de Chad Orzel, muy recomendable.

Wikipedia ~ Polarización electromagnética

Wikipedia ~ Filtro polarizador

Tecnicismos del ancho de banda

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Estela Ortiz Gámez
Estelaortizgamez@gmail.com
Estudiante de Ingeniería de la Energía.

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