LEI DE MALUS - RELATÓRIO 6

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
LEI DE MALUS
NOME: JOSIAS SANTOS PEREIRA
CURSO: FÍSICA LICENCIATURA
MATRÍCULA: 2015059250
PROFESSOR: CLENILTON COSTA DOS SANTOS
INTRODUÇÃO
A polarização representa sempre um tema de importância crucial para todos aqueles que sonham decifrar segredos relacionados à natureza luz. Para Newton, a polarização foi um dado importante a convencê-lo de que luz seria um fenômeno corpuscular. Para Fresnel, a polarização constituiu-se num empecilho, a complicar terrivelmente suas tentativas em caracterizar a luz como um fenômeno exclusivamente mecânico ondulatório. Para Faraday, o relacionamento entre a polarização da luz e o campo magnético representou um trunfo, a demonstrar-nos ter sido tanto mais importante quanto mais nos lembrarmos de que foi esse o fenômeno a convencer Maxwell de que a luz era um fenômeno ondulatório eletromagnético. Hoje a polarização da luz constitui-se no mais importante alicerce a sustentar o mais fundamental dentre todos os princípios da mecânica quântica: o princípio da superposição de estados.
As fontes luminosas geralmente emitem luzes formadas por ondas eletromagnéticas que vibram em várias direções, nessas há sempre um plano perpendicular para cada raio de onda luminosa. Essa luz é chamada de luz natural ou luz não polarizada. Na natureza existem substâncias que ao serem atravessadas pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte da onda luminosa. Desse acontecimento ocorre um fenômeno chamado de polarização da luz. A luz natural que antes se propagava em todos os planos, agora passa a se propagar em um único plano.
Os polarizadores funcionam como uma fenda permitindo que a luz passe somente em um plano. Se acontecer de dois polarizadores estarem alinhados na mesma direção, a luz passa pelo primeiro, mas no segundo não se vê nada, pois não haverá emergência de luz. O acontecimento da polarização da luz dá evidências claras de que ela é formada por ondas transversais. Dessa maneira, esse fenômeno só pode acontecer com esse tipo de onda, assim podemos concluir que com as ondas sonoras não acontece polarização, pois as mesmas são do tipo longitudinal.
TEORIA
Quando a propagação de uma onda ocorre apenas em uma direção, dizemos que a onda é linearmente polarizada nessa direção. A direção de polarização de uma onda eletromagnética é sempre definida como a direção do campo elétrico . Assim, uma onda eletromagnética que tem as seguintes equações:
	
	(1)
	
	(2)
está polarizada na direção y na mesma direção do campo elétrico.
A luz é polarizada paralelamente ao eixo de polarização e bloqueia toda a luz que é polarizada na direção perpendicular do eixo de polarização. Quando a luz não polarizada incide sobre um polarizador ideal, ou seja, deixa passar toda a luz, a intensidade da luz é reduzida a metade da intensidade luz não polarizada.
Figura 1: Processo de polarização da luz.
Figura 2: Luz polarizada.
A intensidade máxima transmitida da luz é dada pelo módulo quadrado do campo elétrico da Figura 2,
	
	(3)
dessa forma temos Lei de Malus.
OBJETIVOS
Relacionar a intensidade da luz plano-polarizada que atravessa dois polarizadores com o ângulo relativo entre eles e enunciar a Lei de Malus a partir do resultado obtido.
MATERIAIS
Uma barra de aço com escala milimétrica;
Uma fonte de luz composta de lâmpada alógena com escala focal linear lateral e objetivo frontal;
Dois filtros polarizadores girantes com escala de 0° a 120°;
Um medidor de intensidade luminosa;
PROCEDIMENTOS
Para realização do experimento cada componente foi colocado em sua posição adequada de acordo com o que é mostrado na Figura 3.
Figura 3: Experimento realizado.
Os dois polaroides da figura foram colocados na marca de 0°. Em seguida, a fonte de luz e o luxímetro foram ligados e a intensidade foi anotada. Foi medida a intensidade luminosa para um intervalo de 0 à 90° e 0 a -90° girando o polaroide analisador de 10 em 10 graus, os valores das intensidades foram anotados na Tabela 1.
RESULTADOS 
Tabela 1: Intensidade luminosa () medida para cada valor de ângulo .
	
	
	
	0
	0.467
	1
	10
	0.467
	1
	20
	0.466
	0.93333
	30
	0.464
	0.8
	40
	0.462
	0.66667
	50
	0.459
	0.46667
	60
	0.457
	0.33333
	70
	0.454
	0.13333
	80
	0.453
	0.06667
	90
	0.452
	0
	0
	0.467
	1
	-10
	0.467
	1
	-20
	0.466
	0.93333
	-30
	0.465
	0.86667
	-40
	0.462
	0.66667
	-50
	0.459
	0.46667
	-60
	0.457
	0.33333
	-70
	0.455
	0.2
	-80
	0.453
	0.06667
	-90
	0.453
	0.06667
Com os resultados da Tabela 1 foi plotado o gráfico da intensidade em função do ângulo para verificar se os valores descreviam o comportamento da função . O gráfico da intensidade normalizada em função do ângulo é representado pela Figura 4.
Figura 4: Intensidade luminosa normalizada em função do ângulo .
CONCLUSÃO
Portanto, pelo ajuste feito dos pontos experimentais da intensidade para cada valor de ângulo demonstrou com êxito o comportamento desses pontos. Então, neste experimento foi possível observar o efeito de polarização de uma luz não polarizada e que está de acordo com a lei de Malus.
REFERÊNCIAS
TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. 5. ed. LTC, 2006.
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica: Mecânica. Vol1. 4 ed. Edgard Blücher, 2002.