Filtro polarizador para niños
Un filtro polarizador es como una especie de "gafas de sol" especiales para la luz. Está hecho de un material que solo deja pasar la luz que vibra en una dirección específica, bloqueando el resto. Imagina que la luz es una onda que se mueve en muchas direcciones; este filtro actúa como una rejilla que solo permite el paso de las ondas que están alineadas con sus "barras".
Generalmente, estos filtros están hechos de una película de plástico muy fina, estirada y con yodo, que se coloca entre dos piezas de vidrio.
Contenido
¿Cómo funciona un filtro polarizador?
La luz viaja como una onda, y su energía (llamada campo eléctrico) vibra en diferentes direcciones, pero siempre de forma perpendicular a la dirección en que avanza la luz. La luz normal, como la del Sol, tiene ondas que vibran en todas las direcciones posibles.
Cuando la luz pasa por un filtro polarizador, solo las ondas que vibran en una dirección específica logran atravesarlo. A esta luz que vibra en una sola dirección se le llama luz polarizada.
Piensa en el filtro como una rejilla con ranuras muy finas. Solo las ondas de luz que vibran en la misma dirección que las ranuras pueden pasar. Las ondas que vibran en otras direcciones son bloqueadas o absorbidas. Los filtros polarizadores que usamos comúnmente están hechos de un plástico especial con moléculas estiradas que actúan como esas ranuras, absorbiendo la luz que no está alineada y dejando pasar la que sí lo está.
Tipos de polarizadores lineales
Los polarizadores lineales se dividen en dos grupos principales:
- Polarizadores de absorción: Estos absorben la luz que no quieren dejar pasar.
- Polarizadores divisores de haz: Estos dividen la luz en dos haces, cada uno con una polarización diferente.
Polarizadores de absorción
Algunos cristales tienen una propiedad llamada dicroísmo, que significa que absorben la luz de forma diferente según la dirección en que vibre. Por ejemplo, el cristal de turmalina hace esto, pero no se usa mucho porque cambia de color.
Los filtros Polaroid son un tipo muy común de polarizador de absorción. Se fabrican con una lámina de plástico (alcohol polivinílico) que contiene yodo. Durante su fabricación, esta lámina se estira mucho, lo que hace que las moléculas se alineen en una dirección. Los electrones del yodo pueden moverse fácilmente a lo largo de estas cadenas de moléculas, pero no a través de ellas. Así, la luz que vibra en paralelo a las cadenas es absorbida, y la luz que vibra de forma perpendicular a las cadenas es la que se transmite.
Gracias a su resistencia y facilidad de uso, los filtros Polaroid son los más utilizados. Los encuentras en:
También existen polarizadores modernos hechos con nanopartículas de plata muy pequeñas incrustadas en vidrio. Son más resistentes y polarizan la luz mucho mejor, especialmente la luz infrarroja, por lo que se usan en la comunicación por fibra óptica.
Polarizadores divisores de haz
Estos polarizadores dividen un rayo de luz en dos rayos separados, cada uno con una polarización lineal diferente. A diferencia de los polarizadores de absorción, no absorben la energía de la luz que no quieren, lo que los hace ideales para usar con luces muy potentes, como los láseres.
Polarización por reflexión
Cuando la luz se refleja en una superficie transparente (como el vidrio o el agua), la cantidad de luz que se refleja puede ser diferente según la dirección en que vibre la luz. Hay un ángulo especial, llamado ángulo de Brewster, en el que la luz que vibra en una dirección específica no se refleja en absoluto. Esto significa que toda la luz reflejada estará polarizada en la otra dirección.
Se pueden crear polarizadores apilando varias placas de vidrio inclinadas en este ángulo. Cada reflexión va quitando un poco de la luz no deseada, dejando el rayo transmitido cada vez más polarizado.
Polarizadores birrefringentes
Algunos cristales, como el cuarzo o la calcita, tienen una propiedad especial llamada birrefringencia. Esto significa que cuando un rayo de luz normal entra en ellos, se divide en dos rayos diferentes. Cada uno de estos rayos viaja a una velocidad distinta y tiene una polarización diferente.
- El prisma de Nicol fue uno de los primeros polarizadores de este tipo. Usaba un cristal de calcita cortado de forma especial para que uno de los rayos se desviara y el otro pasara sin problemas, creando luz polarizada muy pura.
- El prisma de Wollaston es otro ejemplo. Divide la luz en dos rayos polarizados linealmente que salen del prisma en ángulos diferentes.
Estos prismas son muy útiles en microscopios y otros instrumentos científicos.
Polarizadores de película delgada
Estos polarizadores son láminas de vidrio con un recubrimiento especial. Funcionan usando la reflexión o la interferencia de la luz para polarizarla. Son más económicos que otros tipos y pueden dividir el haz de luz en dos partes casi igual de polarizadas.
Polarizadores de rejilla
Un polarizador de rejilla es uno de los más sencillos. Consiste en muchos hilos metálicos muy finos y paralelos.
Cuando la luz llega a estos hilos:
- Si el campo eléctrico de la luz vibra en paralelo a los hilos, los electrones en los hilos se mueven y la luz se refleja, como si fuera un espejo.
- Si el campo eléctrico de la luz vibra perpendicularmente a los hilos, los electrones no pueden moverse mucho, y la luz puede pasar a través de la rejilla.
Así, la luz que atraviesa la rejilla queda polarizada, vibrando perpendicularmente a los hilos. Para que funcione bien, la distancia entre los hilos debe ser más pequeña que la longitud de onda de la luz. Estos polarizadores se usan para luz infrarroja o incluso visible, gracias a técnicas de fabricación muy avanzadas.
Usos de los filtros polarizadores
En la fotografía
Un filtro polarizador es una herramienta muy útil para los fotógrafos. Se coloca en la lente de la cámara y se puede girar para ajustar el efecto.
Existen dos tipos principales en fotografía:
- Lineales: Ya no se usan mucho porque no permiten que el enfoque automático de las cámaras modernas funcione bien.
- Circulares: Son los más comunes hoy en día. Tienen una montura que permite girar el filtro sin que la lente se mueva, lo que permite usar el enfoque automático.
Efectos en las fotos
- Elimina reflejos: Ayuda a quitar los brillos no deseados de superficies no metálicas, como el agua o el cristal. Esto permite ver lo que hay detrás de ellas, por ejemplo, el fondo de un lago o el interior de una ventana. También funciona en superficies de plástico o madera.
- Mejora los colores: Hace que el verde de la hierba y las hojas se vea más intenso, porque filtra los reflejos azulados del cielo que a veces los "apagan".
- Cielos más azules: Si hay un cielo despejado, el filtro polarizador puede oscurecer el azul del cielo, haciendo que las nubes blancas resalten mucho más. Este efecto es más fuerte cuando el sol está a 90 grados de tu posición.
- No para arcoíris: Si intentas fotografiar un arcoíris con este filtro, sus colores desaparecerán.
| Sin Filtro polarizador | Con Filtro polarizador |
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Otras aplicaciones
- Microscopios: Se usan en microscopios para ver mejor las estructuras de las muestras.
- Arte: Se pueden crear obras de arte coloridas que cambian de tono según el ángulo de la luz polarizada.
- Medición de sustancias: En instrumentos como los polarímetros, se usan para medir la cantidad de ciertas sustancias, como el azúcar en un sacarímetro.
- Pantallas LCD: Las pantallas de cristal líquido (como las de tu teléfono o televisor) necesitan filtros polarizadores para funcionar.
- Gafas 3D: Las gafas 3D que usas para ver películas en 3 dimensiones también tienen filtros polarizadores.
Véase también
En inglés: Polarizer Facts for Kids
- Dicroísmo
- Filtro óptico
- Filtro fotográfico
