A luz natural, que temos em nosso dia a dia, como a que vem do sol ou de lâmpadas incandescentes, são formadas por ondas eletromagnéticas que vibram em várias direções, onde há um plano perpendicular para cada raio de luz luminosa, esse efeito também pode ser chamado “luz não polarizada”.
Da mesma maneira que essa luz natural surge na natureza, também existem substâncias que quando são atravessadas pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte dessa onda luminosa. A luz natural que se propagava em todos os planos, passa a se propagar em apenas um, criando o fenômeno chamado “polarização da luz”.
O que é luz polarizada?
Existem alguns tipos de luzes que o olho humano não consegue distinguir, como é o caso da orientada aleatoriamente e a polarizada, que só pode ser detectada pela intensidade ou efeito de cor, como o brilho reduzido ao usar óculos de sol, por exemplo.
Enquanto a luz branca, como a luz solar e a luz de lâmpadas incandescentes é um tipo de luz não polarizada pois quando ela é emitida, de modo geral, seus raios se propagam em todos os planos.
Já a luz polarizada é aquela que varia em apenas um plano, e pode ser obtida através de polarizador ou uma substância polarizadora, como lentes ou um prisma de Nicol.
Como as ondas eletromagnéticas se polarizam?
A polarização das ondas eletromagnéticas aparece quando temos a propagação perpendicular entre si de um campo elétrico e um campo magnético, podendo ocorrer através de três situações: a refração, absorção ou reflexão.
Temos a polarização por refração quando a polarização do raio refratado é parcial, gerando uma mudança no comprimento de onda e alterando a sua velocidade. Isso pode ser analisado quando uma luz emerge após uma lâmina de faces paralelas ser atravessada por luz natural.
Quando falamos de polarização por absorção isso significa que ocorre uma dupla refração, já que ela é feita através de substâncias que permitem a passagem de luz apenas em direções preferenciais. Um exemplo disso é quando um raio penetra um cristal e, em seguida, o ultrapassa novamente em outro, chegando até um anteparo. Desse modo, quando o feixe de luz atinge um dos cristais, todos os raios que apresentam direção de vibração diferente daqueles de seu eixo, serão absorvidos pelo cristal.
Por fim, a polarização por reflexão é fundamentada na Lei de Brewster, que afirma que “a polarização da luz por reflexão na superfície de um corpo transparente apenas poderá ser total se o raio refletido for perpendicular ao raio refratado”. Assim, quando a luz é refletida em corpos transparentes ela se polariza, mas pode variar conforme o ângulo de incidência, comprimento do ângulo da luz e os meios por onde passa.
Como obter luz polarizada?
Diferente da luz natural que se propaga em todos os cantos, a luz polarizada não atende todas as direções, é preciso utilizar aparelhos específicos para que o seu uso seja mais eficaz, como é o caso de polarizadores.
Ao analisar paredes celulares, moléculas de DNA, células musculares estriadas, espermatozoides, colágenos, detecção de substâncias minerais em tecidos diferentes, e muitos outros materiais, a luz polarizada faz total diferença para uma análise profunda e mais completa, por isso, contar com um microscópio especialmente desenvolvido para essa finalidade é indispensável.
O que é o microscópio de luz polarizada?
O Microscópio de luz polarizada é também muito empregado em análises de amostras geológicas e mineralógicas. Para se obter imagens destes tipos de amostras o microscópio deve ser equipado com um polarizador que normalmente está localizado antes da amostra no caminho de luz, e um analisador que tem a mesma função do polarizador, mas fica posicionado após e acima das objetivas. Placas de compensação também podem ser utilizadas neste tipo de microscopia para aumentar as diferenças no caminho óptico e obter então uma imagem ainda mais contrastada.
Apesar de ser amplamente utilizado em análises geológicas, este microscópio também é uma ferramenta importante em análises de diferentes amostras como em compostos cerâmicos, fibras minerais, ureia e algumas amostras biológicas e até polímeros como nas imagens abaixo, a partir de polímeros naturais e sintéticos:
Crédito: MicroscopyU
Outros exemplos de aplicação também podem ser visualizados no simulador de polarização de luz.
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