Estudio experimental de la polarización en el efecto Zeeman normal para una lámpara de Cadmio desde la configuración transversal hasta la configuración longitudinal

Abstract

En el tratamiento de la polarización en el efecto Zeeman normal, es común que solamente se emplee su análisis en las configuraciones transversal y longitudinal. Este trabajo presenta un estudio experimental de la polarización en el efecto Zeeman normal para una lámpara de Cadmio, examinando la transición desde la configuración transversal hasta la longitudinal. La investigación de los estados de polarización resulta esencial para comprender de manera completa la interacción luz-materia en presencia de campos magnéticos. Sin embargo, la naturaleza elíptica de la polarización en las geometrías intermedias del efecto Zeeman requiere de técnicas de filtrado especializadas para analizar cada componente espectral. Mediante un montaje experimental que incorpora un sistema de filtrado polarimétrico compuesto por láminas retardadoras y polarizadores lineales, se miden los estados de polarización de las componentes espectrales π, 𝜎+ y 𝜎− para ángulos de observación (𝜃 = 0°, ±30°, ±45° , ±60°, 90°). Los resultados indican una transición continua de los estados de polarización: la componente π mantiene polarización lineal horizontal en todas las configuraciones, mientras que las componentes σ evolucionan desde polarización lineal vertical (𝜃 = 90°) hasta polarización circular (𝜃 = 0°), pasando por estados elípticos intermedios. Esta evolución se representa cuantitativamente en la esfera de Poincaré, verificando gráficamente la transición predicha teóricamente. Adicionalmente, se observa que los estados de polarización de las componentes 𝜎+ y 𝜎− presenta comportamiento de estados enantiógiros, observándose que una rotación de 180° del sistema de bobinas induce una transformación de paridad que intercambia estos estados de polarización en la esfera de Poincaré. Este trabajo establece una metodología para el análisis polarimétrico en configuraciones geométricas del efecto Zeeman normal, proporcionando una descripción experimental de la transición de los estados de polarización.