¿Qué es la ley de Malus?
La ley de Malus describe cómo cambia la intensidad de la luz polarizada en un plano tras atravesar un filtro polarizador (un analizador). Cuando una luz que ya está polarizada incide sobre un polarizador cuyo eje de transmisión forma un ángulo θ con la dirección de polarización de la luz, la intensidad transmitida se reduce en un factor cos²θ. Esta ley fue descubierta por Étienne-Louis Malus en 1809 y resulta fundamental en óptica, fotografía, pantallas LCD y física de láseres.
La fórmula
La intensidad transmitida viene dada por:
$$I = \text{I}_0 \cdot \cos^{2}\!\left(\theta\right)$$
donde I₀ es la intensidad de la luz polarizada incidente, θ es el ángulo entre la dirección de polarización y el eje de transmisión del polarizador, e I es la intensidad transmitida resultante. Cuando \(\theta = 0°\), pasa toda la luz (\(I = \text{I}_0\)); cuando \(\theta = 90°\), el polarizador bloquea por completo la luz (\(I = 0\)).
Cómo usar esta calculadora
Introduce la intensidad inicial I₀ en cualquier unidad coherente (W/m², lúmenes o un valor relativo como 1) y el ángulo θ en grados. La calculadora te devuelve la intensidad transmitida y el porcentaje de luz que logra pasar.
Ejemplo resuelto
Supongamos que una luz polarizada de intensidad \(\text{I}_0 = 100 \ \text{W/m}^2\) incide sobre un polarizador con \(\theta = 60°\). Entonces \(\cos(60°) = 0{,}5\), de modo que \(\cos^{2}(60°) = 0{,}25\), lo que da $$I = 100 \times 0{,}25 = 25 \ \text{W/m}^2.$$ Solo se transmite el 25 % de la luz original.
Preguntas frecuentes
¿Se aplica a la luz no polarizada? No. La ley de Malus se aplica a la luz que ya está polarizada. La luz no polarizada que atraviesa el primer polarizador reduce su intensidad a la mitad (\(\text{I}_0/2\)), independientemente del ángulo, y a partir de ahí sigue la ley de Malus en los polarizadores siguientes.
¿Qué ángulo produce transmisión nula? \(\theta = 90°\) (polarizadores cruzados) da \(\cos^{2}(90°) = 0\), lo que bloquea toda la luz.
¿Puede θ superar los 90°? Sí. Como \(\cos^{2}\) es periódica, la fórmula es válida para cualquier ángulo; por ejemplo, 120° da el mismo resultado que 60°.
