Hoja técnica del conjunto polarizador-analizador

Diego Luis Aristizábal R., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Física
Universidad Nacional de Colombia
Carlos Alberto Ramírez M., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Física
Universidad Nacional de Colombia
Roberto Fabián Restrepo A., M. Sc. en Física
Profesor Asociado
Escuela de Física
Universidad Nacional de Colombia
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PhysicsSensor
Polarizador – Analizador
Descripción
En este manual se describen los pasos necesarios para la construcción de un conjunto polarizadoranalizador que permite el análisis de la luz polarizada linealmente (figura 1)
Figura 1: Partes del sistema (izquierda); el sistema (derecha)
Materiales
Ver figura 2
Cantidad
Descripción
Costos
2
Buje de 1 x 3/4” (1 x tres cuartos de pulgada) de PVC.
US$ 0,20
1
1
Unión de presión 1” (1 pulgada) de PVC.
Gafas 3D (de las que se usan para ver cine 3D)
Pegante
US$ 0,20
US$ 1,00
Buje de 1 x 3/4”
Unión de presión 1 ”
Figura 2
Gafas 3D
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Escuela de Física, Sede Medellín
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Polarizador – Analizador
Procedimiento
Construcción de los polarizadores
•
Desprender con cuidado las “lentes” (realmente son filtros polarizadores) de las gafas 3D.
•
Sumergir las “lentes” en un recipiente con agua durante 1 día.
•
Retirar las “lentes” del agua y observar que es posible separar las dos láminas de las que se componen: la lámina que esta mas cerca del ojo es un polarizador lineal y la que está mas lejos (es decir por
donde entra la luz cuando tenemos las gafas puestas) es un retardador de un cuarto de longitud de
onda . Separar las láminas con cuidado (se obtendrá 2 láminas polarizadores y dos láminas retardadoras).
•
Pegar las láminas polarizadoras a los bujes de PVC (una a cada buje) y recortar lo que sobra. El resultado serán dos filtros polarizadores como los de la Figura 3.
Figura 3: Polarizador
•
Cada filtro se puede usar por separado para :
•
Polarizar la luz linealmente (si no estaba polarizada).
•
Cambiar la dirección de polarización de la luz (si estaba polarizada). En este último
caso también se puede usar para limitar la cantidad de luz que atraviesa el polarizador (incluso se puede evitar que pase luz).
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PhysicsSensor
Polarizador – Analizador
•
Determinar el eje de transmisión de los polarizadores:
•
Con uno de los polarizadores observar luz reflejada en un material no conductor
(alguna imagen formada por la reflexión de la luz en el material): agua, vidrio, piso de
cerámica, etc.
•
Rotar el polarizador hasta que la imagen dada por el reflejo se minimice en intensidad: en esta posición, marcar la dirección vertical en el polarizador; ésta corresponde a
la dirección del eje de transmisión del polarizador (marcarla sobre el buje con un lápiz,
Figura 4)
•
Repetir el procedimiento para el otro polarizador.
Este se denomina el método de Brewster para determinar el eje de transmisión de un polarizador
lineal.
Figura 4: El lápiz señala la dirección del eje
de transmisión del polarizador (izquierda).
Se observa la marca que se hizo sobre el buje
para marcar la dirección del eje de transmission del polarizador (se recomienda que esta
marca se repita justo al “lado opuesto”, es
decir, en la parte opuesta respecto al
diámetro respectivo).
Construcción del conjunto polarizador-analizador
•
Marcar sobre el “cilindro unión” rayas cada 100 (Figura 5). Esto permitirá medir los grados de rotación
del analizador respecto al eje de transmisión del polarizador.
•
Acoplar los polarizadores a la unión de presión de 1’’ (Figura 6).
•
En este dispositivo al polarizador por donde entre la luz se le denomina simplemente polarizador y al
polarizador por donde sale la luz se le denomina analizador. El primero polariza la luz (en caso de no
estar polarizada) y el segundo cambia la dirección de polarización de ésta y modula la cantidad de la
misma que logra atravesar el sistema: si los ejes de transmisión están alineados pasará la máxima intensidad y si están cruzadas la mínima (nada: se observará oscuridad).
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PhysicsSensor
Polarizador – Analizador
Figura 5: “Cilindro unión” con marcas cada 100
Figura 6: Conjunto polarizador-analizador
FIN
Escuela de Física
Correo: dfisica_med@unal.edu.co
Profesor Diego Luis Aristizábal R
Correo: daristiz@unal.edu.co