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sábado, 20 de março de 2010

Luz Polarizada







Desde 1905, quando Albert Einstein publicou seus trabalhos sobre o efeito fotoelétrico, podemos estudar a luz como onda eletromagnética ou como constituída por partículas, isto é, como matéria. Esta duplicidade corresponde ao que os textos didáticos chamam de dualidade da luz ou natureza dual da luz.

Analisada do ponto de vista material, a luz é composta por partículas, os fótons, e se propaga em linha reta. Os fótons são o que podemos classificar como a unidade de energia da luz. São partículas do tipo bóson e sua energia pode ser calculada pela equação E = hf, onde E é a energia do respectivo fóton, h é a constante de Planck que tem o valor h = 6,625 . 10-³4 J . s e f é a freqüência da luz. Os fótons vibram em direções perpendiculares à direção de propagação. Na luz natural, como a proveniente do Sol, ou artificial, como aquela das lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, os fótons vibram em todas as direções, perpendiculares à direção de propagação. Após atravessar certos meios materiais, denominados polarizadores, os fótons passam a vibrar em uma única direção, também perpendicular à direção de propagação da luz. Essas duas direções - a de vibração e a de propagação - definem um plano de polarização (ou de vibração) da luz.


Quando a luz é encarada como radiação eletromagnética, salienta-se que estão associados a ela dois vetores - um vetor campo elétrico e um vetor campo magnético - reciprocamente perpendiculares entre si e à direção de propagação. À medida que a luz se propaga, a variação simultânea dos dois vetores é senoidal. Na luz natural, todas as direções do vetor campo elétrico (e conseqüentemente do vetor campo magnético) são igualmente prováveis. Após passar por um polarizador, apenas uma direção do vetor campo elétrico (e, portanto, do campo magnético) passa a existir. Fica assim definido um plano que contém o vetor campo elétrico e a direção de propagação, que é chamado de plano de polarização. É importante salientar que a melhor expressão é "plano de polarização", já que quando fala-se em "plano de vibração" está referindo-se aos fótons.


Certas substâncias, denominadas opticamente ativas, têm a capacidade de desviar o plano de polarização da luz. Essa interessante propriedade só pode ser observada quando átomos do respectivo composto estão arranjados de tal maneira a formar uma molécula cuja imagem especular não lhe é superponível.

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