Ley de Malus

Ilustración de la ley de Malus: el eje rojo del polarizador forma con el eje negro polarización de la onda incidente, un ángulo $\theta$. La onda resorte polarizada sigue la misma dirección que el eje del polarizador, y atenuada.

La ley de Malus, llamada así en honor al físico francés Étienne-Louis Malus quien trabajó en la intensidad de la luz y la descubrió en 1809, indica que la intensidad de un rayo de luz polarizado linealmente, que atraviesa un analizador perfecto y de eje óptico vertical equivale a:

$I=I_{0}\cos ^{2}\theta _{i}\quad$

donde:

• $I_{0}$ indica la intensidad de la luz antes de pasar por el polarizador,
• $I$ es la intensidad resultante, y
• $\theta _{i}$ indica el ángulo entre el eje del analizador y el eje de polarización de la luz incidente.

Cuando el polarizador cuenta con una absorción óptica $A$, la ley de Malus se puede modificar como:

$I=I_{0}\cos ^{2}\theta _{i}+A$

Sin embargo, también se puede demostrar algebraicamente que esta relación se puede rescribir como:​

$I=I_{M}\cos ^{2}\theta _{i}+I_{M}C\operatorname {sen} ^{2}\theta _{i}$

tal que;

$C={\frac {I_{M}-I_{m}}{I_{M}+I_{m}}}$

donde:

• $I_{M}$ es la intensidad máxima transmitida,
• $I_{m}$ es la intensidad mínima transmitida,
• $C$ es conocido como el contraste.

Esta última relación es más física en términos de la cantidad de luz que atraviesa por el polarizador.

Esta ley es importante para la caracterización de sensores ópticos y polarizadores lineales. Por ejemplo, los polarizadores organicos que se emplean como filtros de cámara y en el cine 3D se usan polarizadores orgánicos dicroicos, estos materiales pasan por pruebas de control mediante la Ley de Malus, pues se busca que transmitan la mayor cantidad de luz y con el mayor contraste posible.​