POLARIZACIÓN DE ONDAS MECÁNICAS

(www.enciga.org/taylor/oscil/polarizador.htm)

1. Controles de escena.

Activa uno o varios de los polarizadores (marca la casilla cuadrada correspondiente) y pulsa el botón Empezar. Aparecen una o varias ranuras a través de las cuales se propaga una onda. Arrastra el ratón por la ventana: la escena gira. Pulsa varias veces el botón menos del zoom: la escena se aleja. Puedes acercarla pulsando el botón más.

2. Controles de la perturbación:

Desactiva los polarizadores. Si detuviste la escena pulsando el botón parar, pulsa de nuevo el mismo botón que ahora pondrá empezar. Si la escena no estaba detenida la onda comienza a propagarse sin necesidad de activar ningún control. Se trata de una onda armónica en la que la perturbación transmitida tiene lugar en un plano vertical (a no ser que hayas girado la escena). Este tipo de ondas se dice que tienen polarización lineal o plana, y el plano en el que tiene lugar la perturbación se denomina plano de polarización.

Puedes cambiar la amplitud de la onda mediante la barra deslizadora de la izquierda. Activando la barra deslizadora horizontal cambias el plano de polarización. Limitada por ambas barras aparece una pequeña ventana cuadrada en la que se observa la perturbación a la que está sometido el extremo izquierdo de la cuerda: la pertuación que se transmite. Esta ventana y las dos barras deslizadoras deben recordarte la práctica de composición de movimientos armónicos, que habría que realizar antes que ésta. Las perturbaciones generadas consisten en la superposición de dos movimientos armónicos simples perpendiculares con un desfase arbitrario ajustable mediante el control correspondiente. La diferencia con la práctica anterior estriba en que ahora no podemos controlar las frecuencias de ambos osciladores.

Pon las dos barras deslizadoras al máximo, cambia el desfase, observa los cambios generados en la perturbación transmitida y en el aspecto de la onda: Ahora la perturbación ya no se limita a un plano. Gira la escena mediante el ratón para ver estos cambios desde distintas perspectivas. Si el ángulo de desfase es de 90º la perturbación transmitida es circular uniforme. Se dice que la onda tiene polarización circular. Para otros ángulos la polarización es elíptica.

3. Componentes linealmente polarizadas de una onda:

Tanto si la polarización es lineal como circular o elíptica, la onda puede considerarse como la superposición de dos ondas armónicas polarizadas linealmente según dos direcciones perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. Estas dos direcciones son, por lo demás, arbitrarias. Refiriéndote a la práctica virtual composición de movimientos armónicos, indica cómo deben disponerse los controles para generar una onda linealmente polarizada con su plano de polarización inclinado 30º con respecto a la vertical.

4. Polarizadores

Un polarizador es un dispositivo a través del cual solo pueden propagarse ondas polarizadas linealmente según un cierto plano de polarización que depende de su estructura interna. Eso no significa que una onda incidente que no cumpla con esa condición no pueda continuar propagándose a través del polarizador, aunque no lo hará en su totalidad. Parte de la onda será absorbida o reflejada.

Activa el polarizador central y genera una onda polarizada linealmente con plano de polarización vertical. La onda atraviesa limpiamente el polarizador. Gíralo ahora: parte de la onda atraviesa el polarizador y parte se refleja. A la parte reflejada el programa le aplica un coeficiente de absorción muy elevado, así que se extingue rápidamente. ¿Qué ocurre cuando el polarizador se coloca perpendicular al plano de polarización?. Para cualquier ángulo de inclinación, ¿Qué parte de la onda atraviesa el polarizador?. ¿Qué relación hay entre las amplitudes de la onda transmitida y la onda incidente? Piensa en términos de descomposición y composición de movimientos.

Genera ahora una onda con polarización circular y hazla pasar por el polarizador. Gira el polarizador. ¿Cambia ahora la amplitud de la onda transmitida con el ángulo de giro del polarizador? ¿Qué relación hay ahora entre la onda transmitida y la onda incidente?.

Activa los polarizadores extremos y genera una onda circular. Dispón los polarizadores de manera que la onda no atraviese el conjunto. Activa ahora el polarizador central y gíralo sin tocar los de los extremos. Disponlo de manera que la onda siga sin atravesar el conjunto. ¿Qué ángulo debes girarlo para que de nuevo, la onda no se transmita al llegar al último polarizador? Es decir: ¿Cuál es la separación angular entre dos posiciones consecutivas del polarizador central que bloquean el paso de la onda a través del conjunto de los tres polarizadores?