INTRODUCCIÓN TEÓRICA: POLARIZACIÓN Se le conoce como polarización a la redistribución de carga positiva y negativa dentro de un material dieléctrico es decir la dirección en la que oscila una onda. En cuestión del capo eléctrico, indica el desplazamiento en el que este vibra.
POLARIZACIÓN DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA Partiendo que una onda electromagnética se considera onda transversal, debido a que los vectores del campo eléctrico y campo magnético son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda y perpendiculares entre sí. Suponiendo que la onda se desplaza por el eje positivo X, los desplazamientos del campo eléctrico podrían ser en el eje Y y los del campo magnético sobre el eje Z o viceversa. Se dice que cuando la onda del campo eléctrico tiene solo desplazamientos según Y o solo desplazamientos según Z decimos que está linealmente polarizada en la dirección Y o en la dirección Z respectivamente.
Se suele definir la dirección de polarización de una onda electromagnética con la dirección del vector campo eléctrico E y no con la del campo magnético, ya que muchos detectores comunes de ondas responden a las fuerzas eléctricas sobre los electrones de los materiales pero no a las fuerzas magnéticas. Así, se dice que la onda electromagnética descrita por la ecuación
Está polarizada en la dirección y porque el campo eléctrico sólo tiene componente y.
TIPOS DE POLARIZACIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS La polarización de una onda plana uniforme describe la forma y el lugar geométrico de la punta del vector E (en un plano perpendicular a la dirección de propagación) en un punto dado del espacio en función del tiempo. En el caso más general este lugar geométrico es una elipse y decimos que la onda está elípticamente polarizada; y en ciertas condiciones la elipse puede degenerar en una circunferencia o en un segmento de línea recta, en cuyo caso la polarización se llama polarización circular o lineal respectivamente.
Polarización lineal. Cuando una onda sólo tiene desplazamientos en y, se dice que está linealmente polarizada en la dirección y; una onda con desplazamientos sólo en z está linealmente polarizada en esa dirección. Para las ondas mecánicas es posible construir un filtro polarizador, o polarizador simplemente, que permita que sólo pasen ondas con cierta dirección de polarización. Con la polarización lineal, el vector del campo eléctrico se mantiene en el mismo plano todo el tiempo. El campo eléctrico puede dejar la antena en una orientación vertical, horizontal, o en algún ángulo entre los dos. La radiación polarizada verticalmente se ve ligeramente menos afectada por las reflexiones en el camino de transmisión. Con la polarización horizontal las reflexiones causan variaciones en la intensidad de la señal recibida. Polarización Circular Cuando dos ondas de igual amplitud difieren en su fase por un cuarto de ciclo, el movimiento resultante de cada punto corresponde a una superposición de dos movimientos armónicos simples en ángulo recto, con una diferencia de fase de un cuarto de ciclo. El desplazamiento Y en un punto es máximo en los momentos en que el desplazamiento Z es igual a 0 y viceversa. Por lo que la toda la onda ya no tiene lugar en un solo plano, sino que cada punto de la onda se mueve en un círculo en un plano paralelo al plano YZ. Esta superposición particular de dos ondas linealmente polarizadas se llama polarización circular. Por convención, se dice que la onda está circularmente polarizada por la derecha cuando el sentido del movimiento de una partícula en la cuerda, para un observador que mira hacia atrás a lo largo de la dirección de
propagación, es el sentido horario; se dice que la onda está circularmente polarizada por la izquierda si el sentido del movimiento es el inverso.
Polarización elíptica Si la diferencia de fase entre las dos ondas componentes es distinta de un cuarto de ciclo, o si las dos ondas componentes tienen amplitudes diferentes, entonces cada punto de la cuerda traza no un círculo, sino una elipse. En este caso, se dice que la onda está elípticamente polarizada.
Objetivo: Identificar el tipo de Polarización que tienen las antenas tipo corneta.
MATERIAL Equipo básico Rejilla Transportador
Soporte Universal
Desarrollo practica 1.1 1. Alinear la antena transmisora con la antena receptora de tal modo que queden apuntándose una a otra. 2. Separar las antenas hasta detectar una medición de 2mA. 3. Colocar entre las antenas una rejilla bien centrada tanto vertical como horizontalmente. 4. Girar la rejilla de 10° en 10° hasta llegar a 180° y registrar la intensidad en cada punto.
Resultados:
Ángulo 0º 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º
Corriente(mA) 0.9 0.8 0.6 0.65 0.7 0.81 1.1 1.2 1.57
Ángulo 90º 100º 110º 120º 130º 140º 150º 160º 170º 180º
Corriente (mA) 1.6 1.4 1.4 1.3 1 0.8 0.6 0.7 0.6 0.5
CONCLUSIONES PRACTICA 3 (Polarización): Chávez Bastida Oscar: De esta práctica de Laboratorio puedo concluir y afirmar que las ondas electromagnéticas siempre van a estar acompañadas de un campo magnético y eléctrico y que se pueden propagar por medio de antenas, tal como las antenas tipo corneta con las que trabajamos, entre otras. También que tienen un tipo de polarización que puede ser circular, lineal y elíptica. Con ayuda de nuestro equipo básico, pudimos observar que al acomodar la rejilla iniciando de forma vertical e irla rotando de forma horizontal cada 10º la intensidad que recibíamos iba disminuyendo, pero al llegar aproximadamente a los 60º la rejilla iba quedando en una posición horizontal y la intensidad que se recibía ahora aumentaba, pero nunca igualo o supero la corriente inicial que se recibía sin la rejilla, al alcanzar aproximadamente los 130º, la intensidad volvía a disminuir, esto se debe a que las antenas tipo corneta tienen una polarización lineal horizontal, esto se puede apreciar en nuestro resultados obtenidos.
Cuahutencos Meza Cristobal Rair: Este experimento nos lleva a la conclusión que el tipo de polarización que tiene la antena tipo cuerno es de tipo horizontal debido a que al estar de forma horizontal la intensidad era muy cercana a los 2 mA de las condiciones iniciales. Y al ir rotando el polarizador la intensidad comenzaba a disminuir, mientras que cuando el polarizador se mantenía en el Angulo 0° se obtenía la máxima intensidad.
Luis Alberto Zarate Jordan: Al ir girando la rejilla hasta llegar una posición horizontal, la intensidad de la corriente que iba resultando cubría un rango de .9mA a 1.58mA, lo cual se acerca a las condiciones iniciales que poseía la antena (2mA), por lo que podemos concluir que en base a los resultados obtenidos, la onda formada por la antena tipo cuerno viaja verticalmente mientras que el campo eléctrico que forma dicha onda se desplaza horizontalmente.
Pérez Mora Francisco Daniel: Cuando la rejilla quedo de forma horizontal la intensidad que se recibía era muy cercana a las condiciones iniciales, es decir, sin la rejilla por lo que podemos concluir en base a los resultados que las antenas tipo corneta tienen una polarización lineal horizontal.
REFERENCIAS:
Bibliografía: Young, H. & Freedman, R.(2009). Movimiento Periódico. Ed. Decimosegunda. Física Universitaria: Volumen 1(pp.1134,1141). Addison-Wesley. Bibliografía electrónica: Antenas y líneas de transmisión. http://wndw.net/pdf/wndw-es/chapter4-es.pdf Fecha de consulta 02-11-2015.
