Polarización (polarización de ondas)

La polarización, también llamada polarización de onda, es una expresión de la orientación de las líneas de flujo eléctrico en un campo electromagnético (campo EM). La polarización puede ser constante, es decir, existir en una orientación particular en todo momento, o puede rotar con cada ciclo de onda.

La polarización es importante en los sistemas de comunicaciones inalámbricas. La orientación física de una antena inalámbrica corresponde a la polarización de las ondas de radio recibidas o transmitidas por esa antena. Así, una antena vertical recibe y emite ondas polarizadas verticalmente y una antena horizontal recibe o emite ondas polarizadas horizontalmente. Las mejores comunicaciones de corto alcance se obtienen cuando las antenas de transmisión y recepción (fuente y destino) tienen la misma polarización. Las comunicaciones de corto alcance menos eficientes suelen tener lugar cuando las dos antenas están en ángulo recto (por ejemplo, una horizontal y otra vertical). En distancias largas, la atmósfera puede hacer que la polarización de una onda de radio fluctúe, por lo que la distinción entre horizontal y vertical se vuelve menos significativa.

Algunas antenas inalámbricas transmiten y reciben ondas EM cuya polarización gira 360 grados con cada ciclo completo de ondas. Este tipo de polarización, llamada polarización elíptica o circular, puede ser en sentido horario o antihorario. Los mejores resultados de comunicación se obtienen cuando las antenas transmisora ​​y receptora tienen el mismo sentido de polarización (ambas en sentido horario o antihorario). Las peores comunicaciones suelen tener lugar cuando las dos antenas irradian y reciben en el sentido opuesto (una en el sentido de las agujas del reloj y la otra en el sentido contrario).

La polarización afecta la propagación de los campos electromagnéticos en longitudes de onda infrarroja (IR), visible, ultravioleta (UV) e incluso de rayos X. En la luz visible ordinaria, existen numerosos componentes de onda en ángulos de polarización aleatorios. Cuando dicha luz pasa a través de un filtro especial, el filtro bloquea toda la luz excepto la que tiene cierta polarización. Cuando se colocan dos filtros polarizadores de modo que un rayo de luz pase a través de ambos, la cantidad de luz transmitida depende del ángulo de los filtros polarizadores entre sí. La mayor parte de la luz se transmite cuando los dos filtros están orientados para que polaricen la luz en la misma dirección. La menor cantidad de luz se transmite cuando los filtros están orientados en ángulo recto entre sí.

El efecto de la polarización sobre la luz visible puede ser sorprendente. Cualquiera que haya usado gafas de sol polarizadas, o que haya usado filtros polarizadores en fotografía, sabe cómo un cielo despejado polariza la luz solar. Las gafas de sol polarizadas pueden reducir el deslumbramiento reflejado en las superficies; esto es útil en determinadas condiciones de conducción y también puede facilitar la visualización debajo de la superficie de una masa de agua. En las pantallas nemáticas retorcidas (pantallas TN), los filtros polarizadores se utilizan junto con un líquido especial para iluminar y oscurecer las regiones de la pantalla a medida que se aplican tensiones externas. Esto hace posible mostrar caracteres alfanuméricos en relojes de pulsera, teléfonos móviles y varios otros dispositivos electrónicos de consumo.