Investigaciones de Magneto-Óptica, Orso Mario Corbino

[Ricerche di magneto-ottica]. La pro­ducción de Orso Mario Corbino (1876-1937) puede clasificarse en cuatro grandes aparta­dos: investigaciones de óptica y de magneto- óptica; investigaciones sobre el efecto Haldalle, del que derivó el descubrimiento del fenómeno conocido como efecto Corbino; investigaciones sobre electrotécnica; estu­dios sobre las propiedades de los metales incandescentes y sobre la teoría electrónica. Las investigaciones de magneto-óptica ocu­pan los años juveniles de Corbino, a conti­nuación del doctorado hecho en Palermo; están fundamentalmente expuestas en una serie de notas aparecidas en «Rendiconti della Reale Accademia dei Lincei», y en «II nuovo Cimento» entre 1898 y 1903.

Algu­nos de estos trabajos están hechos por Corbino en colaboración con el profesor Da­mián Macaluso, que fue su digno maestro en la Universidad de Palermo; otros son obra exclusiva de Corbino. El efecto Macaluso- Corbino, que representa el resultado más original de las investigaciones expuestas en las notas, es particularmente representativo para la interpretación de las teorías moder­nas sobre la naturaleza de la luz. Tratare­mos de trazar un esquema que sea lo más intuitivo posible. Un rayo de luz es consi­derado según Maxwell, como un fenómeno electromagnético, o sea, como una oscila­ción o perturbación eléctrica que se pro­paga en el espacio encadenada a una osci­lación magnética normal a ella. Las oscila­ciones eléctricas (y por tanto las magnéti­cas normales a las primeras) en un rayo de luz «natural» son normales al rayo, en cualquier plano que pase por el rayo lumi­noso mismo. Al contrario, un rayo luminoso se llama «polarizado» si está constituido por oscilaciones eléctricas todas yacentes en el mismo plano (llamado plano de vibración) y, por tanto, de oscilaciones magnéticas también yacentes en un mismo plano nor­mal al anterior, llamado plano de polari­zación. Un rayo de luz natural puede trans­formarse en un rayo de luz polarizada por métodos diversos. El más cómodo y más usado ha sido durante muchos años el «pris­ma de Nicol», o «nicol».

Recientemente han sido construidas las llamadas láminas de polaroide, cuyo uso está difundiéndose en muchas aplicaciones técnico-prácticas, entre las que no es la última la de hacer anti deslumbradores a los faros de los automóviles. El polarizador (nicol u otro) posee una propiedad filtrante respecto al rayo de luz natural, en el sentido de que permite sólo el paso de las vibraciones (o, mejor, de los componentes de las vibraciones) yacentes en un plano determinado. Si, para fijar las ideas, en un rayo vertical polarizado, las vibraciones eléctricas que han pasado libre­mente tienen dirección norte-sur (NS.), y, por tanto, las magnéticas análogas están en dirección este-oeste (EO.), el plano de po­larización del nicol es un plano vertical orientado en dirección EO. En tal caso, un segundo nicol deja pasar la luz polari­zada por el primero, si está orientado igual­mente que el primero, en tanto que extin­gue del todo el rayo luminoso, si respecto al primero se desvía 90°, esto es, si su plano de polarización es vertical y está orientado en dirección NS. En este segundo caso, los dos nicoles se llaman cruzados. Existen sus­tancias (láminas talladas de modo conve­niente en cristal de cuarzo, soluciones de azúcar, etc.) que tienen el poder de hacer girar el plano de vibración y el de polari­zación que se conserva siempre normal al primero. Tales sustancias interpuestas entre ambos nicoles cruzados, hacen por eso apa­recer más allá del segundo la luz que se había extinguido. Para volver a obtener la extinción, es preciso girar todavía un cierto ángulo oc el segundo nicol; tal oc medirá evidentemente el ángulo del que se ha des­viado, bien el plano de polarización, bien el de vibración.

Una rotación de dichos planos se puede obtener haciendo pasar el rayo de luz polarizada a través de un campo magnético (efecto Faraday). El efecto Faraday en el gas es generalmente muy pequeño; pero cambia al variar la longitud de onda X (o sea del color) de la luz empleada en la experiencia. Si tal longitud de onda es se­mejante a una de las absorbidas por el gas o vapor (ejemplo; los vapores de sodio ab­sorben fuertemente cierta graduación del amarillo alrededor de X = 0,589 mieras) el poder rotatorio del campo magnético puede ser particularmente elevado, tanto más cuan­to más cercanos estemos a la longitud de la onda de absorción. Las múltiples expe­riencias iniciadas por Macaluso y Corbino y continuadas por este último han puesto en evidencia este comportamiento especial. Los dispositivos experimentales usados, en líneas esenciales, son los siguientes:

1) Tenemos dos nicoles paralelos y entre ellos vapores de sodio, obtenidos evaporando sodio metá­lico, o una sal del mismo en un mechero de gas. Un rayo de luz blanca y polarizada que atraviese el primer nicol, pasa a través de los vapores de sodio que absorben, entre las radiaciones que componen la luz blanca, las amarillas de X = 0,589 mieras y pasa por tanto libremente a través del segundo nicol paralelo al primero. Descompuesto mediante un prisma el rayo saliente del se­gundo nicol, se obtiene el llamado «espec­tro» que en nuestro caso está constituido por una faja luminosa coloreada con los conocidos e infinitos colores del iris, difuminados desde el extremo rojo al extremo violeta, pero que carecen de la tonalidad amarilla absorbida por los vapores de sodio. Si ahora, en la zona ocupada por los vapo­res de sodio, se hace actuar un intenso campo magnético, colocándola entre los polos de un potente imán, en lugar de la única raya anterior oscura aparecen varias. Tales rayas son debidas al hecho de que existen valores de X más o menos próximos a 0,589 mieras, para los que el plano de polarización ha girado 90°, y resulta, por tanto, normal al del segundo nicol, que impide de este modo el paso de las radia­ciones correspondientes; para otras X, el plano de polarización puede resultar girado tres veces 90° y para otras, hasta cinco veces 90°, esto es, también normal al del segundo nicol y dando, por tanto, origen a otras tantas rayas oscuras.

2) Un expe­rimento análogo puede hacerse disponiendo los dos nicol en ángulo recto en lugar de disponerlos paralelos. En este caso, sin campo magnético se tiene la completa ex­tinción de la luz a partir del segundo nicol. Si se hace actuar el campo magnético sobre vapores de sodio, aparecen rayas luminosas propias en las regiones del espectro para las que se tenían, en el primer caso, rayas oscuras de extinción.

T. Franzini