El dipolo que rota considerado como un zoótropo

Más sobre el dipolo que rota. Vimos en clase que si eligen un punto determinado, y se olvidan del resto, y grafican para ese punto la evolución del campo, entonces ven que el campo rota. La polarización va desde circular en los polos hasta lineal en el ecuador.

También comentamos que, al ser un problema estacionario, todo el dibujo del campo tiene que rotar rígidamente con el dipolo. De manera que si uno quiere hacer una película con la evolución del campo, basta dibujar el campo en un tiempo determinado: la evolución temporal se obtiene rotando ese dibujo. Es decir, si quieren tener 1000 instantáneas del campo, no necesitan calcularlo 1000 veces para 1000 tiempos distintos, alcanza con girar en ciertos ángulos el único dibujo que necesitan.

Esta idea, de que lo que pasa en un punto determinado puede obtenerse por una simple rotación del dibujo de toda la configuración es la base de animaciones como esta:

El objeto en sí mismo está dividido en cuadros separados por intervalos regulares del ángulo azimutal. Entre fotograma y fotograma, el objeto es rotado justo ese intervalo. El mismo efecto podría obtenerse en tiempo real haciendo rotar el objeto e iluminándolo con luz estroboscópica.

La animación de abajo fue hecha siguiendo el mismo principio. Se calculó el campo eléctrico únicamente en t = 0. Cada cuadro corresponde a una rotación de ese dibujo. La velocidad de rotación aumenta hasta conseguir el efecto estroboscópico, cuando entre fotograma y fotograma la esfera rota justo el ángulo que separa cada hilera vertical de puntos. Las flechas indican el campo eléctrico en cada punto; las flechas no están girando, lo que gira es la esfera.

Todo lo anterior está hecho pensando en el campo sobre una esfera de radio R fijo, pero el dibujo del campo también se va propagando con la distancia. Esa propagación radial tiene que poder generarse rotando el dibujo (ahora verdaderamente 3D) del campo tomado en un único tiempo. Es más difícil de ver cómo puede suceder eso, pero no es tan extraño después de todo. La rotación de una hélice produce el mismo efecto, como un sacacorchos o el tubo giratorio de las barberías.

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