ÓPTICA FÍSICA Problemas CURSO 07/08
Tema 4: Polarización
1.- Describe el estado de polarización de las siguientes ondas:
a) E⊥ = E0⊥ cos (ωt-kz); c) E⊥ = E0 sen (ωt-kz);
E
⎥⎥ = E0⎥⎥ cos (ωt-kz). E⎥⎥ = E0 sen (ωt-kz+π/4).
b) E⊥ = − E0⊥ sen [k (z-vt)]; d) E⊥ = E0 cos (ωt-kz);
E
⎥⎥ = E0⎥⎥ sen [k (z-vt)]. E⎥⎥ = E0 cos (ωt-kz-π/2).
2.- La luz del Sol se refleja en un lago (nagua=1.33). Determina la altura del Sol sobre el horizonte para que la luz
reflejada esté linealmente polarizada. ¿Qué tipo de polarización adquirirá?.
3.- Un haz de luz linealmente polarizado se dirige hacia un polarizador lineal cuyo eje de transmisión forma un ángulo
β con el plano de incidencia. Demuestra que se obtiene el mismo resultado proyectando la amplitud y haciendo la
proyección por componentes.
4.- Indica los fenómenos que pueden convertir en elíptico un haz de luz linealmente polarizada:
a) Reflexión total; e) Transmisión de un índice mayor a otro menor;
b) Reflexión con ángulo Brewster; f) Transmisión cuando se incide con ángulo Brewster;
c) Reflexión en un medio metálico; g) Propagación por birrefringente, en dirección de eje;
d) Reflexión en birrefringente; h) Propagación por birrefringente, en otra dirección.
5.- Para la luz de una lámpara de sodio (λ=589nm), calcula los espesores mínimos que deben tener las láminas de cuarto
de onda y media onda fabricadas con:
a) Calcita (no=1.658, ne=1.486); c) Turmalina (no=1.669, ne=1.638);
b) Cuarzo (no=1.544, ne=1.553); d) Hielo (no=1.309, ne=1.313).
6.- Un haz de luz natural pasa a través de dos polarizadores lineales perfectos situados uno a continuación del otro.
Determina su orientación relativa para que el haz a la salida tenga una intensidad:
a) I' = I/2; b) I' = I/4; c) I' = I/8.
7.- Entre dos polarizadores cruzados se introduce un tercer polarizador lineal. ¿Qué intensidad dejará pasar el sistema
en función de la dirección del eje de transmisión del polarizador intermedio?.
8.- Un haz de luz incide en dirección normal sobre un sistema compuesto por un polarizador lineal, una λ/4 con sus
líneas neutras formando 45º con el eje del polarizador y un espejo plano. Calcula la intensidad a la salida del sistema si
el haz de entrada es de luz natural.
9.- Razona cuáles de los siguientes efectos son falsos:
a) luz natural + polarizador lineal ⇒ I' = I/2; e) luz natural + lámina λ/4 ⇒ I' = I/2;
b) luz circular + polarizador lineal ⇒ I' = I/2; f) luz circular + lámina λ/4 ⇒ I' = 0;
c) luz elíptica + pol. lineal ⇒ luz lineal e I' = I; g) luz elíptica + λ/4 ⇒ luz lineal e I' = I;
d) luz lineal + pol. lineal ⇒ luz lineal e I' = 0; h) luz lineal + λ/4 ⇒ luz elíptica e I' = I.
10.- El análisis de un haz de luz arroja los siguientes resultados:
Haz + analizador Haz + λ/4 + analizador
I = 4.04 W (constante) Imax = 5.68 W (con eje del analizador a 72º del plano de incidencia)
I
min = 2.40 W
¿Cuál es el estado de polarización?. ¿Cuál es la intensidad de la parte polarizada?. ¿Cómo están colocadas las líneas
neutras de la λ/4 respecto al plano de incidencia?.