O que produz essas cores?
Um simples pedaço de plástico transparente…
…parece cinza visto através de um polarizador, mas…
…muito colorido quando colocado entre polarizadores cruzados.
O plástico pode distorcer o plano de polarização da luz.
www.ciesacao.org | Os experimentos mão na massa da Ciênsação são publicados como Recursos Educacionais Abertos sob a licença Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
O que produz essas cores?
Um simples pedaço de plástico transparente…
…parece cinza visto através de um polarizador, mas…
…muito colorido quando colocado entre polarizadores cruzados.
O plástico pode distorcer o plano de polarização da luz.
Tensão visível
Segurar um objeto de plástico transparente, por exemplo, uma régua ou um saco de plástico, entre polarizadores cruzados gera efeitos coloridos que dependem da tensão mecânica causada por defeitos ou pelo processo de produção. Estudar a origem dessas cores proporciona uma compreensão mais profunda sobre a polarização e a interação da luz com a matéria.
O plano de polarização da luz pode ser alterado quando a luz interage com a matéria.
Segure um objeto de plástico transparente entre dois polarizadores cruzados, isto é, dois eixos polarizadores ortogonais.
1. Por que passa um pouco de luz pelo lugar onde se encontra o objeto de plástico, enquanto onde estão apenas os polarizadores cruzados está tudo preto?
2. De onde vêm as cores?
3. Por que as cores mudam se você dobrar ou torcer o objeto de plástico?
(se for necessário)
Qual luz pode passar pelo primeiro polarizador?
› Apenas a luz com a oscilação do campo elétrico em um plano orientado ao longo do eixo do polarizador.
Por que os polarizadores cruzados estão "escuros"?
› O segundo polarizador bloqueia a luz que consegue passar pelo primeiro.
O que deve acontecer para que a luz que passa pelo primeiro polarizador também possa atravessar o polarizador cruzado?
› O plano de polarização tem que girar.
Então, o que o plástico faz com a luz polarizada?
› Ele gira o plano de polarização da luz.
Como mudam as cores quando você gira o polarizador?
› Elas mudam ao longo do espectro óptico.
Assim, o plástico rotaciona o plano de polarização de todo o comprimento da onda igualmente?
› Não, alguns comprimentos de onda são torcidos mais do que outros, produzindo assim as cores.
Do que depende o ângulo de rotação?
› Das propriedades do material e da sua espessura, do comprimento da onda de luz e da tensão mecânica, como pode ser observado quando se dobra o material.
O primeiro polarizador só permite que a luz passe com a oscilação do campo elétrico num plano determinado. Um polarizador cruzado (rotação de 90 graus em relação ao primeiro) vai bloquear essa luz, uma vez que apenas permite que passe luz oscilante no plano perpendicular. A fim de passar ambos os polarizadores, a luz tem que girar seu plano de polarização entre os dois polarizadores, o que é feito enquanto viaja através da peça de plástico. O quanto a interação entre as moléculas de plástico gira o plano de polarização da luz depende de vários fatores, tais como o tipo de material e a espessura, o comprimento da onda de luz e a tensão ou os defeitos no material.
Para reduzir o número de polarizadores necessários para esta experiência, você também pode manter objetos de plástico entre um display de LCD branco e um polarizador. Ao usar óculos polarizadores (por exemplo, os óculos usados no cinema 3D), por favor, leve em conta que alguns têm uma camada fina de um lado, que transforma a luz polarizada linear em luz polarizada circular.