Fisica General Burbano

644 ÓPTICA FÍSICA
Fig. XXVI-71.– Ley de Malus para un
nicol.
Fig. XXVI-72.– Análisis de la luz de
un nicol.
rio, ambos polarizados en los planos ya conocidos. Siendo n 0
> n e
el rayo ordinario se acerca más
a la normal que el extraordinario; llega al bálsamo del Canadá con un ángulo mayor que el límite
y por ello al ir de un medio más refringente hacia otro menos, verifica el fenómeno de la reflexión
total. La cara AB, pintada de negro, absorbe este rayo ordinario. El rayo extraordinario atraviesa el
bálsamo del Canadá y emerge polarizado por la cara BC.
XXVI – 49. Análisis de la luz por un nicol. Turmalinas
Un rayo de luz polarizada que llega a un nicol vibrando en su propio plano principal, lo atraviesa
y emerge con la misma intensidad que incidió (salvo una pequeña absorción); si el rayo incidente
vibra en un plano perpendicular al principal, penetra y, comportándose como rayo ordinario,
se refleja en el bálsamo del Canadá y es absorbido por las caras laterales.
Un rayo de luz polarizada que vibra en un plano cualquiera, puede considerarse como la superposición
de dos rayos, cuyas amplitudes son las obtenidas descomponiendo la amplitud del
rayo incidente en la dirección del plano principal A 1
y su perpendicular A 2
atravesando el prisma la
primera vibración y siendo absorbida la segunda. (Fig. XXVI-71)
Siendo A 1
= A cos j; y la intensidad directamente proporcional al cuadrado de la amplitud, se
cumple la ley de Malus en el fenómeno descrito; es decir: «Cuando en un nicol incide un rayo de
luz polarizada, la intensidad luminosa del rayo emergente es directamente proporcional al coseno
cuadrado del ángulo que forman el plano principal del nicol y el de vibración de la luz».
Al recibir un rayo de luz polarizada en un nicol (analizador), haciéndolo girar alrededor de un
eje en la dirección del rayo, se observarán a su través máximos luminosos cuando el plano de vibración
coincida con el principal y mínimos nulos, a p/2 rad de los anteriores. La intensidad luminosa
va decreciendo del máximo al mínimo, conforme se efectúa el giro.
Para observar este fenómeno, se puede polarizar la luz incidente por medio de otro nicol (polarizador).
Cuando los planos principales estén cruzados se observa un mínimo nulo de luz; cuando
son paralelos se observa el máximo luminoso (Fig. XXVI-72).
Un cristal de turmalina tallado paralelamente al eje óptico, divide en su interior a la luz natural
en los dos rayos, ordinario y extraordinario, ambos polarizados, absorbiendo el cristal, para un determinado
espesor, el rayo ordinario. Produce los mismos efectos que las láminas polaroid, es decir,
son cristales dicroicos.
XXVI – Polarización rotatoria. Polarimetría. Polarímetros
POLARIZACIÓN ROTATORIA es el fenómeno de giro del plano de polarización de la luz al atravesar
un rayo de luz polarizada a determinadas sustancias, llamadas ópticamente activas. Estas sustancias
se dividen en dextrógiras o levógiras, según hagan girar el plano de polarización hacia la derecha
o hacia la izquierda.
Supongamos dos nicoles cuyos planos principales son perpendiculares entre sí (Fig. XXVI-73).
A través del nicol analizador no pasa la luz que emerge del polarizador, produciéndose, en consecuencia,
oscuridad. Si entre los nicoles se interpone una lámina de cuarzo (tallada perpendicularmente
a su eje) se observa una luminosidad a través del segundo nicol. Ello es debido a un giro
del plano de vibración (y por lo tanto del de polarización) de la luz, al atravesar la lámina de cuarzo.
La luz que incide en el analizador vibra en un plano que ya no es perpendicular a su plano
principal y en consecuencia se ve luz a su través.
Para restablecer la oscuridad hay que hacer girar al nicol analizador un ángulo igual al girado
por el plano de vibración, midiendo este ángulo el PODER ROTATORIO.
LEYES DE BIOT. «El poder rotatorio a de los cuerpos sólidos es directamente proporcional al espesor
de las sustancias atravesadas por la luz polarizada y a su densidad».
a = [ a] er
[a] se llama poder rotatorio específico, cuyo valor es constante para cada sustancia.
«El PODER ROTATORIO de las disoluciones es directamente proporcional al espesor de la capa líquida
y a la concentración».
Siendo l la longitud de un tubo lleno de líquido y atravesado por la luz polarizada, las leyes de
Biot se expresan:
a
= [ a] lc
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Fig. XXVI-73.– Polarización rotatoria.
Fig. XXVI-74.– Polarímetro de Mitscherlich