A Luz Polarizada
Objetivo
Observar algumas características da luz polarizada.
Descrição
Nessas experiências vamos utilizar dois filtros polarizadores (“polaróides”) para ilustrar algumas propriedades da luz polarizada. O polarizador por onde a luz passa primeiro é chamado, simplesmente, de “polarizador”. O outro, por onde a luz passa a seguir, é chamado de “analisador”. É sempre bom aprender alguns termos técnicos.
1) Extinção da luz em polarizadores cruzados.
Essa é a experiência mais simples com polarizadores. Gire o analisador em relação ao polarizador e verique a passagem da transparência para a extinçao quando o ângulo entre os dois varia de 90 graus. Com polaróides baratos, nem a transparência nem a extinçao são totais mas o efeito é sempre chamador de atenção.
2) Influência de uma folha de celofane.
Como no caso anterior, coloque o polarizador e o analisador em posições cruzadas para obter extinção da luz. Depois insira um pedaço de papel celofane transparente entre os dois filtros. Observe que pode haver extinção ou não, dependendo da posição do celofane. Como o celofane é transparente (isto é, não absorve a luz) nem é polarizador (como você pode verificar usando apenas um filtro) é surpreendente que ele influencie no processo de extinçao da luz entre os filtros cruzados. Observe que existem duas orientações do celofane, perpendiculares entre si, que dão efeitos contrários.
3) Plástico para observação de tensões.
Use uma folha de plástico de cozinha, desses que são usados para enrolar alimentos, e repita a experiência anterior. Dessa vez surge uma novidade. Se o plástico for apenas inserido entre os polarizadores, quase não haverá nenhum efeito sobre o estado de extinçao ou transparência. Mas, esticando bem o plástico em uma direção que faz 45 graus com os eixos dos polaróides cruzados, você pode obter um interessante efeito. Se o conjunto todo bem iluminado por uma intensa luz branca, pode aparecer um belo efeito de cores. Essa experiência ilustra o uso dessa técnica para observar tensões mecânicas em peças plásticas.
5) Polarização por espalhamento.
A luz espalhada por partículas minúsculas costuma ser polarizada. Comprove isso reproduzindo a experiência de Espalhamento de Luz que ilustra a razão do ceu ser azul. Olhando o feixe de luz espalhado lateralmente através de seu polaróide você verifica que essa luz é realmente polarizada. Portanto, a luz do céu também deve ser polarizada, pelo menos parcialmente. Verifique que isso realmente ocorre. Aproveite para ver se a luz espalhada pelas nuvens é polarizada. Converse com um fotógrafo sobre a utilidade dos filtros polarizadores.
4) Polarização por reflexão: o ângulo de Brewster.
Luz não polarizada que incide sobre uma superfície de água, vidro ou mesmo um piso polido pode ser polarizada por reflexão. Isso acontece quando o ângulo entre o feize refletido e o feixe refratado for 90 graus. Nesse caso, a luz refletida será polarizada em uma direção paralela à superfície e o ângulo de incidência é chamado de “ângulo de Brewster”, em homenagem ao descobridor desse efeito. Use seu polaróide para comprovar que a luz refletida é mesmo polarizada e calcule o ângulo de Brewster.
Análise
Para explicar essas experiências, veja nossa seção Tintim por Tintim sobre a POLARIZAÇÃO DA LUZ.
Material
O equipamento essencial nessas experiência é um par de filtros polarizadores. Esses filtros são vendidos em lojas de ótica e fotografia. Também é possível achar óculos polaróides cujas “lentes” são filtros polarizadores.
Dicas
Procure ler sobre a polarização da luz e suas aplicações em livros texto de óptica. Em particular, procure a ajuda de algum engenheiro especializado no uso da técnica de polarização para análise de tensões em peças e moldes.
