¿Cuál es la diferencia entre las gafas de sol polarizadas y las que no lo son?

Para responder a esta pregunta vamos a empezar por un camino un poco extraño: todos hemos sentido alguna vez la vibración asociada al sonido de un trueno o la de un altavoz cercano a nosotros en un concierto. Esta vibración se debe a que las ondas sonoras viajan por el aire, haciéndolo oscilar a su paso hacia adelante y atrás. Las ondas de luz, para viajar, también hacen vibrar en cierto modo el medio por el que se mueven.

Los científicos entienden que la luz se comporta como si estuviera formada por partículas y por ondas. Por tanto, es como si un haz de luz estuviese formado por pequeñas bolitas individuales (fotones), que además vibran como ondas cuando se mueven. Cada fotón dentro de un rayo de luz vibra de una determinada manera. Si todos vibran igual, es un rayo láser. Si cada uno viaja a su modo, tenemos luz como la del sol o la de una bombilla. Entre medias, existen diversos niveles de organización o de desorden entre los fotones. Uno de ellos es la luz polarizada.

Unas gafas polarizadas eliminan reflejos y destellos de la luz del sol en superficies brillantes

Decíamos que cada partícula de luz hace vibrar el campo electromagnético en una cierta dirección. Puede ocurrir que en un haz de luz haya una mayoría de fotones que vibran en alguno de estos modos y hablamos de luz polarizada vertical, horizontal, o circular. Existen materiales semitransparentes capaces de seleccionar los fotones que pasan por ellos, de forma que sólo aquellos que vibran en una forma concreta pueden atravesarlos.

Por ejemplo, podemos dejar pasar sólo los fotones que vibran en vertical. Un filtro dejará pasar el 50% de la luz normal, ya que estadísticamente la mitad de los fotones vibrarán en esa dirección. En cambio, si el haz incidente está muy polarizado, podremos girar nuestro filtro hasta encontrar el ángulo adecuado, y eliminar la mayor parte de la luz.

¿Qué tiene todo esto que ver con unas gafas? Bueno, vamos a lo serio... Como dijimos antes, la mayor parte de las fuentes de luz que nos rodean no están polarizadas. Unas gafas con filtro polarizador simplemente dejarán pasar el 50% de la luz incidente, lo que no es de gran ayuda. Pero existen procesos que pueden ocurrirle a un haz de luz que provocan una fuerte polarización. Uno de ellos es la reflexión: cuando la luz se refleja en una superficie, el haz reflejado está polarizado con más o menos intensidad. Por ello, unas gafas con filtro polarizado son especialmente buenas para eliminar reflejos y destellos de la luz del sol en superficies brillantes. En consecuencia, son útiles en lugares donde estos destellos son habituales: en la nieve, en el mar, o en una carretera donde el sol se refleja en las superficies acristaladas o metalizadas de los coches.

Con dos pares de gafas y girando una de ellas, pasamos de intensidad normal a completa opacidad

Desde el punto de vista práctico es fácil distinguir unas gafas polarizadas de unas que no lo son. Si mantenemos ante nosotros unas gafas polarizadas y, mirando a través de uno de sus cristales, las hacemos girar, veremos cómo varía la intensidad de la luz en los diferentes objetos. Podremos verificarlo de modo especialmente fácil, como decíamos anteriormente, si miramos hacia un objeto donde se refleje la luz, o también hacia el cielo (el azul del cielo también está polarizado, en este caso porque la luz que se dispersa en la atmósfera se polariza parcialmente).

Con dos pares de gafas podemos también observar que, mirando a través de los cristales de las dos y girando una de ellas, pasaremos de la intensidad normal a completa opacidad. ¿Por qué? Pues porque la primera lente deja pasar exclusivamente luz polarizada en un cierto ángulo, y la segunda puede estar en la misma dirección (dejando pasar la misma luz) o en la exactamente perpendicular, en cuyo caso no pasa absolutamente nada de luz. Esta disposición se usa de hecho en estudios de polarización en laboratorio, y en ese contexto se habla de una lente polarizadora (la primera) y una analizadora (la segunda).