Polarização

Propriedade das ondas transversais: A vibração é perpendicular à direção de propagação.

Os campos elétrico e magnético vibram em planos ortogonais à direção de propagação. Mas podem ter qualquer direção nesse plano.

Para que a onda eletromagnética seja completamente determinada, precisamos descrever a cada instante de tempo não só o módulo mas também a direção desses vetores nos planos ortogonais à direção de propagação da onda.

Fontes de OEMs polarizadas: Antenas
Fontes de OEMs não polarizadas: Lâmpadas.

Define-se a direção de polarização como sendo a direção de oscilação do campo elétrico E.

A polarização de qualquer onda eletromagnética é determinada pelo comportamento temporal da direção do campo elétrico em qualquer plano ortogonal à direção de propagação.

A polarização podem ser:

• Linear
• Circular
• Elíptica

Vejamos cada uma delas a seguir.

A polarização linear tem as seguintes caracteristicas:

• A direção de oscilação se mantém fixa;
• O módulo e o sentido do campo elétrico mudam no tempo.

Onda que se propaga no sentido positivo do eixo x e está polarizada na direção do eixo y.

Mais possibilidades – situação mais geral

Mais possibilidades – situação mais geral

É formado por um dípolo de meia onda como elemento excitador, um refletor e um ou mais diretores conforme Figura ao lado.
Na transmissão, a interação eletromagnética entre os elementos produz múltiplas irradiações do sinal, na difereção dos diretores, com significativo ganho total irradiado. Na recepção, a malha formada pelos diretores e refletor reforça o sinal.
Devido à simetria e igualdade de impedâncias, não há corrente entre elementos e um suporte condutor pode ser usado. Apenas o dípolo deve ser isolado.

	Polarização Vertical		Polarização Horizontal

O vetor campo elétrico muda de direção com o tempo mas o módulo permanece constante.

Clique aqui e observe

Voltando ao campo elétrico mais geral num plano ortogonal à direção de propagação:

Voltando ao campo elétrico mais geral num plano ortogonal à direção de propagação:

Método 1: Para obter antenas com polarização circular, a partir de antenas linearmente polarizadas (dípolos ou Yagis, etc.), basta colocar duas detas antenas cruzadas a 90 graus, sem deslocamento longitudina, e alimentadas com 90 graus de defasamento elétrico (com um cabo com um quarto de onda a mais no seu comprimento em uma das antenas por exemplo):

Método 2: Outra forma de obter este defasamento é alimentar os dois dipolos em fase, porém deslocando um dos dipolos de um quarto de onda do outro, longitudinalmente no sentido da propagação, como na foto abaixo:

Método 3: Uma outra forma é usar antenas que já produzem diretamente a polarização circular, como por exemplo as antenas helicoidais (longitudinais ou axiais). De acordo com a IEEE, o sentido de rotação da onda circular gerada por uma helicoidal é o mesmo da rosca de um parafuso gigante na qual a helicóide se encaixaria. Na foto é RHCP, pois tem "rosca" idêntica a de um parafuso com rosca direita:

Voltando ao campo elétrico mais geral num plano ortogonal à direção de propagação:

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Voltando ao campo elétrico mais geral num plano ortogonal à direção de propagação:

Um polarizador ideal deixa passar 100% da luz incidente na direção de seu eixo de transmissão e bloqueia toda a luz que incide vibrando na direção perpendicular

 Luz não polarizada: Quando a luz natural incide sobre um polarizador, a intensidade transmitida é a metade da incidente:

 Luz polarizada

Explicação: Quando a luz natural incide sobre um polarizador, a intensidade transmitida é a metade da incidente:

Detecta-se o efeito médio de todas as direções possíveis de polarização.

Fonte: http://omnis.if.ufrj.br/~coelho/DI/texto.html

Continue a praticar o que você apreendeu.

Assista ao vídeo abaixo sobre “Polarização de Micro-ondas (Microwave Polarization)” (duração de 1:14min / sem áudio). Nesse vídeo, apresentam-se as leituras num osciloscópio do sinal de um emissor de micro-ondas e do receptor (conforme imagem ao lado) para duas configurações do sistema “transmissor-receptor” e para o efeito no sinal recebido ao se colocar uma “grade metálica” entre os dois.

Explique todas as observações feitas e qual é o papel exercido por essa grade.

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