Polarizzazione

Polarizzazione lineare

Fig. 1 - Esempio di propagazione di un'onda elettromagnetica linearmente polarizzata. Il campo elettrico oscilla lungo una direzione che può essere descritta con una retta.

Polarizzazione circolare

Fig. 2 - Esempio di polarizzazione circolare: l'onda, nelle sue oscillazioni, descrive la proiezione di un cerchio sul piano perpendicolare alla sua direzione di propagazione.

Altri tipi di polarizzazione

In generale, sia la polarizzazione lineare che quella circolare sono casi estremamente rari. Di solito, utilizzando la proiezione delle oscillazioni su un piano perpendicolare, si scopre che le onde possono disegnare molte forme arbitrarie che definiscono nuovi tipi di polarizzazione. Per esempio, troviamo che alcune onde hanno una polarizzazione ellittica, ma potremmo anche trovare onde polarizzate in maniere meno ovvie.

Fig. 3 - Esempio di polarizzazione ellittica.

Luce polarizzata

La luce è un'onda elettromagnetica trasversale in cui il campo elettrico e quello magnetico oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione. Come abbiamo visto, nelle onde elettromagnetiche il piano di polarizzazione è quello in cui oscilla il campo elettrico. Se questo, nelle sue oscillazioni descrive un movimento rettilineo, diremo che l'onda elettromagnetica è polarizzata rettilineamente, se descrive un moto circolare, che è polarizzata circolarmente e così via.

La luce che vediamo quotidianamente non è polarizzata, infatti il suo campo elettrico oscilla casualmente, perché possiamo immaginarla come la combinazione di onde diverse che oscillano con la stessa frequenza e ampiezza, ma direzioni diverse.

Polarizzazione: applicazioni

La polarizzazione delle onde può essere manipolata per scopi diversi, utilizzando dispositivi noti come polarizzatori. Questi dispositivi hanno un'ampia gamma di applicazioni e si trovano in oggetti di uso quotidiano come occhiali da sole o macchine fotografiche.

Polarizzatori

Questi dispositivi funzionano attenuando l'intensità della luce in tutte le direzioni tranne quelle in cui vogliamo che l'onda oscilli. Un buon esempio sono gli occhiali da sole, che hanno un polarizzatore la cui funzione è quella di attenuare la luce in determinate direzioni, riducendo così la quantità di luce che riceviamo. È bene ricordare che le onde trasportano energia e se una parte della luce viene attenuata o neutralizzata, anche la quantità di energia si riduce proporzionalmente. Di solito, poiché i polarizzatori non sono perfetti, anche l'oscuramento non è perfetto e si percepisce ancora una frazione dell'intensità della luce.

Polaroid e segnali radio

Le macchine fotografiche Polaroid hanno anche dei polarizzatori integrati che intensificano alcuni colori oscurandone altri e componendo l'immagine successivamente. Queste macchine fotografiche ci permettono di scattare fotografie in giornate luminose, poiché i loro filtri agiscono come gli occhiali da sole. Questo vale anche per la luce riflessa sulle superfici, che risulta fortemente polarizzata e può essere attenuata da un filtro polarizzatore.

Un'altra applicazione dei polarizzatori riguarda l'emissione e la ricezione di segnali radio. Tornando al concetto di energia trasportata da un'onda, poiché le antenne devono interpretare determinati segnali per estrarne informazioni, un'onda polarizzata permetterà di estrarre queste informazioni in modo più efficiente. Per questo motivo l'emissione di segnali avviene con i polarizzatori.