Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Informática y Electrónica TIPOS DE POLARIZACIÓN Nombre: Alexandra Flores 538 1. INTRODUCCIÓN La polarización es la curva trazada externamente por la punta de una flecha la cual representa el campo eléctrico instantáneo. El campo se puede observar a lo largo de la dirección de propagación. Las OEM son transversales y cuando estamos lejos de las fuentes, podemos considerarlas como ondas planas de modo que los campos eléctrico y magnético fluctuantes son perpendiculares entre sí y a su vez cada uno de ellos es perpendicular a la dirección de propagación. Se suele definir la dirección de polarización de una OEM como la dirección del vector campo eléctrico E y no la del campo magnético porque muchos detectores comunes de OEM responden a las fuerzas eléctricas sobre los electrones de los materiales pero no a las fuerzas magnéticas. Así la OEM que se propaga según la dirección positiva del eje X y está representada por:
𝐸(𝑥, 𝑡) = 𝐸𝑜 𝑠𝑒𝑛(𝑤𝑡 − 𝑘𝑥)𝑗 𝐵(𝑥, 𝑡) = 𝐵𝑜 𝑠𝑒𝑛(𝑤𝑡 − 𝑘𝑥)𝑘 La polarización electromagnética es una propiedad de las ondas que pueden oscilar con más de una orientación. Esto se refiere normalmente a las llamadas ondas transversales, en particular se suele hablar de las ondas electromagnéticas, aunque también se puede dar en otras ondas transversales. Por otra parte, las ondas de sonido en un gas o líquido son ondas exclusivamente longitudinales en la que la oscilación es siempre en la dirección de la onda; por lo que no se habla de polarización en este tipo de ondas.
2. POLARIZACIÓN DE OEM PLANAS. La polarización de una onda plana uniforme describe la forma y el lugar geométrico de la punta del vector E, 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. El campo eléctrico más general para una onda monocromática de frecuencia ω se puede escribir, teniendo en cuenta que E ┴ Uz, entonces:
En esta expresión E0x y E0y son las amplitudes complejas de Ex(z) y Ey(z) El módulo y el ángulo son:
2.1 Polarización Lineal La orientación de una onda electromagnética polarizada linealmente se define por la dirección del campo eléctrico vectorial. Por ejemplo, si el vector de campo eléctrico es
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Informática y Electrónica vertical (alternativamente, hacia arriba y hacia abajo conforme viaja la onda) la radiación se dice que está polarizada verticalmente. Si z = 0 y δ = 0 o δ = π el campo eléctrico se escribe, respectivamente, como: 𝐸(0, 𝑡) = (𝑎𝑥 𝑢𝑥 + 𝑎𝑦𝑢𝑦)cos(𝑤𝑡) Y la inclinación: 𝑎𝑦 −𝑎𝑦 𝜃𝑜 = arctan( ) 𝜃𝜋 = arctan ( ) 𝑎𝑥
𝑎𝑥
Ley de Malus Indica que la intensidad de un rayo de luz polarizado linealmente, que atraviesa un analizador perfecto y de eje óptico vertical equivale a: I=I0cos2θi En la Ilustración de la ley de Malus: el eje rojo del polarizador forma con el eje negro polarización de la onda incidente, un ángulo θ. La onda resorte polarizada sigue la misma dirección que el eje del polarizador, y atenuada.
Figura1. Ilustración de la ley de Malus
Polarización por reflexión: ley de Brewster. Dado que el coeficiente de reflexión de la luz que tiene un campo eléctrico paralelo al plano de incidencia, baja a cero a un determinado ángulo entre 0º y 90°, la luz reflejada en ese ángulo, está polarizada linealmente, con sus vectores de campo eléctrico perpendicular al plano de incidencia y paralelo al plano de la superficie donde se refleja.
2.2 Polarización circular Se produce cuando los módulos de las componentes son iguales y la diferencia de fase es δ = ±π / 2 ; si δ =π / 2 se dice que la polarización es dextrógira o a derechas y si δ = −π / 2 se dice que la polarización es levógira o a izquierdas. Tanto para la polarización dextrógira como para la levógira se tiene que el módulo del campo eléctrico es constante:
-Para la polarización dextrógira
-Para la polarización levógira
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2.3 Polarización elíptica Es el caso más general y se da cuando 0 ≠ ax ≠ ay ≠ 0 y δ ≠ 0 . En estos casos el extremo del vector campo eléctrico describe una elipse en el plano perpendicular a la dirección de propagación, cuya forma y el sentido de recorrido dependen de los valores ax , ay y δ . Ángulo de rotación γ Es el ángulo entre la dirección del eje mayor con el eje de las X para el caso que nos ocupa, propagación según Z y que es positivo si cos (δ) > 0 y negativo en caso contrario Ángulo de elipticidad χ Verifica tan(χ)= ±aη/ aξ correspondiendo el signo positivo cuando la polarización es dextrógira y el negativo cuando es levógira, Los valores de estos ángulos se determina por:
3. CONCLUSIONES
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. Cuando la polarización es lineal, la oscilación del plano perpendicular a la dirección de propagación se produce a lo largo de una línea recta Si la señal está compuesta de dos ondas planas de igual amplitud pero con una diferencia de fase de 90°, entonces se dice que la señal está polarizada circularmente. Si las dos ondas planas tienen diferente amplitud y están desfasadas entre sí 90°, o si el desfase es distinto de 90°, la señal se dice que está polarizada elípticamente.
4. BIBLIOGRAFÍA Física Universitaria. 11ª edición. Volumen 2. Sears, Zemansky, Young, Freedman.Pearson 2004 Fundamentos de aplicaciones en electromagnetismo. 5ª edición. F. Ulaby.Pearson 2007
http://www.aeromodelismovirtual.com/showthread.php?t=19703 http://antenaruval.mex.tl/imagesnew2/0/0/0/2/0/5/4/9/3/1/TEMA%202_3.pdf http://centrodeartigo.com/articulos-utiles/article_105801.html
