Un rotador de Faraday es un dispositivo sin partes móviles que cambia la polarización, o el ángulo de la forma de onda, de la luz que lo atraviesa. La luz pasa a través del aire u otros materiales como una serie de ondas, llamadas radiación electromagnética, con las características de campos eléctricos y magnéticos. El dispositivo funciona según el principio de que la luz que pasa a través de un cristal o un material transparente sólido cambiará la polarización si hay un campo magnético.
Descubierto por el científico Michael Faraday en 1845, el efecto de los campos magnéticos sobre las ondas de luz fue la primera evidencia de que la luz era una onda electromagnética. Descubrió que cambiar la intensidad del campo magnético afectaba el ángulo de polarización de la luz. Llamado el efecto Faraday, esta es la base del rotador, que utiliza el efecto experimental en un dispositivo práctico.
La luz que atraviesa muchos materiales, incluidos el vidrio y el agua, puede ver afectado el ángulo de polarización sin el uso de campos magnéticos. Este efecto se llama polarización óptica, y los fabricantes de gafas de sol se aprovechan de esto al producir lentes que bloquean los ángulos polarizados distintos de la luz normal. El efecto del deslumbramiento se reduce, porque la luz reflejada del agua o de los edificios tendrá un ángulo de polarización diferente.
Para construir un rotador de faraday, un imán rodea un material transparente. A medida que pasa la luz, el campo magnético hace que la onda de luz gire en una cantidad específica. La cantidad de rotación se puede determinar mediante una ecuación que utiliza la fuerza del campo magnético, la longitud del cristal y la constante verdet del material. Esta constante es diferente para todos los materiales y cambia con la temperatura; Se publican tablas de constantes para materiales a diferentes temperaturas.
El equipo láser a menudo utiliza un rotador de Faraday como dispositivo de protección, para evitar que la energía láser reflejada en la unidad. Cuando un láser crea un rayo de luz, es muy coherente, lo que significa que contiene luz de una forma de onda específica. Cuando la luz sale del láser, a menudo se refleja o pasa a través de otros equipos y, potencialmente, parte de la luz podría reflejarse de regreso al láser. La adición de un rotador de Faraday evita esto, porque la luz que pasa a través del rotador está polarizada típicamente a 45 ° del rayo original y no puede reflejarse. El ángulo se puede variar, pero una mayor polarización requiere una fuerza de campo magnético adicional.
Un beneficio adicional de un rotador de Faraday es que la luz que lo atraviesa y luego regresa en la dirección opuesta no gira hacia atrás. Si la luz es polarizada 45 ° por el rotador, y luego golpea un espejo y regresa, el rotador la polarizará otros 45 °. Los filtros de polarización óptica, o los dispositivos que crean grados específicos de polarización para uso en el laboratorio, pueden aprovechar este efecto. Esto funciona reflejando parte de la luz a través del rotador, creando dos haces de luz que están polarizados en diferentes ángulos.