Polarización de Microondas: Experimento y Resultados

Estudio de la Polarización de Microondas

Este documento describe un experimento sobre la polarización de microondas, incluyendo objetivos, planificación, procedimiento y preguntas relacionadas.

Objetivos

• Estudiar el fenómeno de polarización en un haz de luz y microondas.
• Comprender cómo un polarizador puede alterar la polarización generada por una fuente de radiación.

Planificación

Las ondas electromagnéticas, como la luz o las microondas, tienen como característica principal la vibración de los campos eléctrico (E) y magnético (B). Estos campos son transversales entre sí y, a su vez, perpendiculares a la dirección de propagación. La velocidad de propagación de una onda electromagnética coincide con la velocidad de la luz y es de C=3x10⁸ (m/s) (Hecht).

Cuando un haz de luz no polarizada se hace incidir sobre una lámina polarizada con un eje de polarización vertical, llamada polarizador, la luz que pasa a través de esta lámina se polariza en la dirección del eje de polarización. Si colocamos una segunda lámina polarizada, que llamamos analizador, esta intercepta al haz de luz que pasa de la primera lámina en función del ángulo que se coloque al eje de polarización con relación al eje de polarización de la primera lámina. La intensidad transmitida tiene su máximo cuando los ejes de polarización son paralelos y cero cuando los ejes son perpendiculares (Ley de Malus).

Procedimiento

Parte 1: Polarización de la Luz

Realizaremos un registro de la intensidad de la luz girando manualmente la segunda lámina polarizadora y graficando la intensidad vs. el ángulo de giro.

1. Configure dos gráficos para el registro de información (Intensidad en el eje vertical).
2. Asigne la posición angular al eje de la abscisa.
3. Configure las siguientes ecuaciones, una en cada gráfico: (y = z*cos(x) y y = z*cos²(x)).
4. Defina las variables z = intensidad de la luz, x = posición angular, en el menú de ecuaciones, y acepte.

Como el gráfico 1 (Intensidad luminosa - canal A vs. Posición angular - canales 1 y 2) es igual al gráfico 3 (y² vs. Posición angular - canales 1 y 2), deducimos que estamos viendo intensidad.

1. Compare los gráficos que se obtuvieron en polarización:
   1. Int. vs. posición angular
   2. Int. * Cos² vs. posición angular
   3. Int. * Cos² vs. posición angular

Parte 2: Polarización de Microondas

1. Anote los valores de recepción cuando el polarizador esté alineado a 0°, 25°, 45°, 75° y 90° respecto a la horizontal. Complete la tabla 7-2.
2. Retire el polarizador y gire el receptor a 90° en relación al transmisor. Anote el valor de medición.
3. Ubique nuevamente el polarizador en las direcciones vertical, horizontal y a 45° grados y anote los valores de recepción.

Tabla de Datos

Ángulo del Polarizador	Lectura del Medidor (M)
0° (Horizontal)	0.92
25°	0.7
45°	0.3
75°	0
90° (Vertical)	0

Ángulo de las Ranuras	Lectura del Medidor (M)
Sin Polarizador	0
Horizontal	0
Vertical	0
45°	0.3

Preguntas

1. Si el receptor mide el campo eléctrico, (1) y (2) serán similares. Si, en cambio, mide la intensidad de la onda electromagnética, serán similares los resultados (1) y (3). Según los gráficos (1) y (3) son similares, por lo tanto (1) y (2) no se relacionan.
2. Determine qué es lo que mide el receptor utilizado.

Mide la intensidad de corriente (mA) de radiación de microondas generadas por el diodo ubicado en el transmisor.

Basándose en los resultados de la parte de microondas, explique cómo el polarizador afecta las microondas incidentes.

Tanto la variación del ángulo del polarizador (con el receptor en 0°) produce el mismo efecto en la onda incidente.

Explique los resultados de la tabla 7-3.

Se varió el ángulo a 90° del receptor y, además, resume las tablas 2 anteriores.