Resumen de Actividades, Sesión 10: Ecuaciones de Fresnel y reflexión polarizada linelmente

Curvas teóricas de las ec. de Fresnel; gracias, Carlos

Como fue mencionado por Santiago, esta sesión fue dedicada a una discusión introductoria de las ecuaciones de Fresnel, las cuales relacionan la intensidad de un haz de luz cuando es reflejado y transmitido en un medio transparente en distintos ángulos.

Es importante señalar que también se hizo una introducción al concepto de polarización de la luz en sus dos principales formas: lineal y elíptica; cada una con estados específicos. En el caso de la polarización lineal tenemos polarización paralela o perpendicular al plano de incidencia, mientras que en la polarización elíptica, si las amplitudes de los campos eléctrico y magnético tienen la misma magnitud y existe un desfasamiento de ±π/2, se considera polarización circular.

El experimento en cuestión requirió de un control experimental de la polarización lineal de un haz de luz con la ayuda de una pantalla polarizadora. Una vez determinada la dirección de polarización de la luz paralela al plano de incidencia se procedió a escanear la intensidad del haz reflejado, posteriormente se giró el polarizador 90° con el propósito de tener polarización perpendicular al plano de incidencia, repitiendo el proceso anterior. En la próxima clase se hará un análisis similar, esta vez midiendo la intensidad del haz transmitido.

Otro concepto que es de gran interés para el experimento es el ángulo de Brewster, el cual se puede encontrar cuando la suma de los ángulos de los rayos incidente y transmitido suman 90° y tiene la característica de que cuando la luz no polarizada incide en este ángulo particular, el haz reflejado se encuentra totalmente polarizado perpendicular al plano de incidencia. De hecho, cuando hacemos incidir luz con polarización paralela respecto al plano de incidencia sobre una superficie reflectante,  en el ángulo de Brewster no hay haz reflejado. Dicho ángulo es único para cada material puro, ya que depende del índice de refracción del mismo.

Hablando del índice de refracción, vimos una manera rápida de determinarlo y que además se relaciona íntimamente con la práctica, ya que se mide a partir de las magnitudes de las reflectancias paralela y perpendicular con la ecuación vista en clase.

Antes de terminar quiero hacer hincapié en el concepto de polarización de la luz, ya que, les recuerdo, tenemos una práctica pendiente sobre polarización.

Anexo una gráfica donde se puede apreciar el comportamiento teórico de las ecuaciones de Fresnel.

¡Felices experimentos!

Carlos García Silva.