Calculadora de la ley de Malus

La ley de Malus describe cómo cambia la intensidad de luz linealmente polarizada al atravesar un polarizador lineal ideal llamado analizador. La intensidad transmitida I es la intensidad polarizada incidente I₀ multiplicada por el cuadrado del coseno del ángulo θ entre la polarización de la luz y el eje de transmisión del analizador. Con los ejes alineados a cero grados, el coseno vale uno y el analizador ideal transmite toda la intensidad polarizada. A noventa grados, los ejes están cruzados y la intensidad transmitida ideal es cero. La calculadora despeja cualquiera de las tres variables. Para la intensidad final evalúa I₀ cos²(θ). Para recuperar la inicial divide la intensidad final medida entre cos²(θ). Esta operación inversa no está definida a noventa grados, porque un analizador ideal cruzado no transmite información sobre la magnitud original. Para obtener el ángulo principal calcula el arcocoseno de la raíz cuadrada de I/I₀ y devuelve un ángulo entre cero y noventa grados. La razón de intensidades físicamente válida debe estar entre cero y uno. Los ángulos se introducen en grados y se convierten internamente para el cálculo trigonométrico. La intensidad puede expresarse en vatios por metro cuadrado u otra unidad coherente porque la razón es adimensional, pero la salida muestra W/m². El valor inicial se refiere a luz ya polarizada linealmente justo antes del analizador. Si luz no polarizada atraviesa primero un polarizador ideal, su intensidad media se reduce a la mitad antes de aplicar la ley de Malus al segundo polarizador. Los sistemas reales se apartan del modelo ideal. Los polarizadores tienen transmisión finita, extinción imperfecta, dependencia espectral e incertidumbre de alineación. La dispersión, las reflexiones, la polarización parcial, los desplazamientos del detector y la iluminación de fondo pueden producir lecturas no nulas con ejes cruzados. En laboratorio, resta el fondo, mide la transmisión real de los componentes e incluye la incertidumbre. Aun así, la ley de Malus es un modelo básico y útil para polarimetría, filtros ópticos, pantallas de cristal líquido, análisis de tensiones, reducción de reflejos y enseñanza de física. Esta herramienta aclara los cálculos directos e inversos y exige la razón de intensidades necesaria para un ángulo principal real.