Polarització
La polarització descriu l’orientació de l’oscil·lació d’una ona transversal. En la llum, per convenció, es refereix a la direcció del camp elèctric. Els polaritzadors permeten seleccionar i mesurar aquesta orientació.
Què significa que la llum estigui polaritzada
Un polaritzador lineal ideal
Un polaritzador ideal transmet la component del camp elèctric paral·lela al seu eix. Per llum ideal no polaritzada, el primer polaritzador transmet en mitjana la meitat de la intensitat: I=I_unpol/2.
Llei de Malus
Si I₀ ja és la intensitat de llum polaritzada incident sobre l’analitzador, I=I₀ cos²θ, on θ és l’angle entre la polarització i l’eix de l’analitzador. No cal tornar a aplicar automàticament el factor 1/2.
Explorador de la llei de Malus
La reflexió també pot polaritzar
La reflexió en superfícies no metàl·liques afavoreix certes polaritzacions; d’aquí l’eficàcia de les ulleres polaritzades contra l’enlluernament. A l’angle de Brewster, el raig reflectit i el refractat són perpendiculars i, idealment, el reflectit queda completament polaritzat en una orientació. Els materials reals no són ideals.
Tres comprovacions abans d’usar Malus
Primer determina si la llum que arriba ja està polaritzada. Després identifica la seva direcció just abans de l’analitzador. Finalment aplica cos²θ. Si la llum inicial era no polaritzada, aplica 1/2 només al primer polaritzador ideal; els següents es tracten amb Malus.
Exemples resolts
1. Malus, 60°
Llum polaritzada amb I₀=80 W m⁻² arriba a un analitzador a 60°.
Solució
I=80 cos²60°=20 W m⁻².
2. Primer polaritzador
Llum no polaritzada ideal de 100 W m⁻² travessa un primer polaritzador ideal.
Solució
La intensitat mitjana és 50 W m⁻².
3. Polaritzadors creuats
Dos polaritzadors ideals creuats a 90°, amb la llum alineada amb el primer.
Solució
Malus dona I=I₀ cos²90°=0 en el model ideal.