Поляризационные очки


Поляризационные очки

Рамки данной статьи не позволяют сколько-нибудь существенно рассказать о физике рассматриваемого вопроса. Но для обоснованности тех или иных выводов и рекомендаций попытаюсь описать некоторые «бытовые» и «полезные» представления, позволяющие читателю понять, как «работают» поляризационные очки.

? Так называемая «физика»

Физика в картинках

Свет представляет собой электромагнитные волны довольно короткой длины (видимый свет — от 380 A* (фиолетовый) до 760 A (темно-красный), волны короче 380 A — это ультрафиолетовое излучение, а длиннее 760 A — инфракрасное). Свет — это поперечные волны, колебания которых направлены поперек направления распространения; продольные волны тоже хорошо известны: так распространяется звук в воздухе (рис. 1). Рассмотрим пример поперечной волны, эксперименты с которой легко организовать самостоятельно. Если взять легкую веревку и начать двигать один из ее концов из стороны в сторону, то получим как раз пример поперечной волны. Но сразу видно, что кроме длины волны имеется и другая характеристика — ориентация колебаний. Именно это и называется поляризацией. На рис. 2 представлены примеры вертикальной и горизонтальной поляризации. Очевидно, что угол поляризации может быть любым.

Усложним эксперимент: протянем веревку через забор-штакетник и снова попробуем получить волну. Легко видеть, что волна распространяется дальше по веревке только в том случае, если ориентация щелей в заборе совпадает с направлением колебаний (рис. 3). Таким образом, мы получили устройство, которое позволяет пропускать только волны с определенным направлением колебаний.

Все сказанное относится и к электромагнитным волнам вообще, и к видимому свету в частности.

В качестве «забора» для световых колебаний используются пленки из длинных молекул, которые при изготовлении ориентируются в определенном направлении.

? Эксперименты на природе

Свет такого естественного источника, как Солнце, состоит из огромного количества электромагнитных волн с самой разной поляризацией и в совокупности не имеет какого-то преимущественного направления колебаний, то есть он не поляризован.

Однако в процессе рассеивания (в воздухе, тумане и т.п.) и отражения от различных поверхностей световые волны некоторых направлений отражаются лучше, других — хуже. Естественный свет, который в конце концов попадает в наши глаза, является частично поляризованным — часть составляющих его волн колеблется преимущественно в некотором, зависящем от конкретных условий, направлении. Глаз человека не различает направление поляризации, в отличие, например, от зрения пчел, которые для ориентации используют направление поляризации рассеянного атмосферой света как стрелку компаса.

Вблизи водоема (например, на рыбалке) довольно значительная часть света приходит отраженной от поверхности воды, часть -оказывается рассеянной в атмосфере. При этом отраженный от горизонтальной поверхности свет частично поляризован в горизонтальной плоскости, а рассеянный в атмосфере — частично поляризован в некотором направлении, зависящем от взаимного положения наблюдателя и Солнца.

Каждый рыболов знает, что свет, отраженный от поверхности воды (блики), не только малоинформативен, но и сильно мешает различать предметы под поверхностью, да и просто утомляет зрение. Что же можно сделать, чтобы немного исправить ситуацию? Оказывается, если мы изготовим очки, которые пропускают свет преимущественно с поляризацией, близкой к вертикальной, то часть света, отраженная от поверхности, будет ослаблена гораздо сильнее, чем свет, имеющий горизонтальную (или промежуточную) поляризацию (рис. 4). Такие очки называются поляризационными.

Таким образом, с помощью поляризационных фильтров нам удастся выборочно ослабить яркость бликов на поверхности сильнее, чем яркость неотраженного света и света, проходящего сквозь воду в случае, если она прозрачная. То есть поляризационные очки позволяют наблюдать предметы на поверхности воды и под ней в более комфортных для зрения условиях и с меньшим утомлением.

? Объективные параметры

Очень часто при обсуждении очков говорят о «степени» или «показателе» поляризации, но оба указанных параметра являются характеристиками света, а не фильтров, поэтому можно говорить только об эффективности поляризационных фильтров при их действии на естественный свет. Надо сказать, что по-настоящему плохих поляризационных материалов для очков нет: худшие и лучшие различаются совсем незначительно. Для тех, кто хочет все же сравнить «эффективность поляризационного фильтра» конкретной модели очков, можно рекомендовать взять еще одни очки такой же модели и посмотреть сквозь два «стекла», вращая их относительно друг друга.

Поляризационные очки, конечно, не помогут поймать такого леща, но солнечные блики на воде они, несомненно, уберут.

При перпендикулярном расположении очков степень затемнения будет наибольшей (рис. 5). У некоторых пар она будет сильнее, у некоторых — слабее, но различия не очень велики.

Отметим, что кроме видимой части естественное освещение (свет Солнца) содержит невидимое глазом ультрафиолетовое излучение (длины волн короче 380 А), которое, несмотря на невидимость, оказывает вредное воздействие на зрение. Его также необходимо отфильтровать, чтобы обеспечить комфортные условия для глаз.

Поляризационный фильтр представляет собой тонкую (крайне нестойкую к механическим воздействиям) пленку. Сам по себе он не защищает от ультрафиолета; его помещают в «пакет» из прочного окрашенного пластика (или стекла) с покрытием, защищающим от царапин. Остановимся подробнее на материалах, применяемых для изготовления очков (пластики и минеральное стекло). Все современные пластики, применяемые для изготовления «стекол» очков, эффективно задерживают вредное ультрафиолетовое излучение Солнца. Очки известных производителей, имеющие сертификаты на проверку степени защиты от ультрафиолета, промаркированы (обычно на дужке с внутренней стороны). Для средней полосы России и высот до 1000 м достаточно любой степени защиты от ультрафиолета. Всерьез принимать в расчет степень этого параметра стоит лишь в том случае, если место вашего длительного пребывания находится в горах (выше 1000 м и ближе к экватору). Минеральное стекло, не имеющее специальных присадок, не защищает от ультрафиолета, но оно редко применяется для изготовления поляризационных очков — это связано, с одной стороны, с технологической сложностью (дороже конечный продукт), с другой — защитные свойства стекла проигрывают пластику по всем параметрам (за исключением стойкости к царапинам). В тех случаях, когда требуются защитные очки именно из стекла, следует внимательно ознакомиться с защитными характеристиками предлагаемых изготовителем стеклянных линз. Сам я регулярно использую поляризационные очки вне помещений и советую всем применять на природе для защиты зрения современные очки с пластиковыми «стеклами» в первую очередь из-за их механической прочности.

Поляризационные очки позволяют видеть предметы на поверхности воды и под ней в более комфортных для зрения условиях и с меньшим утомлением.

Для сравнения: «линза» очков из поликарбоната или многослойного акрилоацетатного пластика выдерживает прямое попадание стального шарика массой чуть меньше 1 г, летящего со скоростью более 100 км/ч. Минеральное стекло при таком воздействии разбивается на мелкие острые осколки. Данный пример является исключительно иллюстрацией сравнительной прочности. В реальной жизни простое падение очков на каменную поверхность (гальку, валун) фатально для стеклянных линз и проходит практически без последствий для пластиковых. При выборе очков нужно руководствоваться в основном соображениями удобства. Поносите их хотя бы день и, если почувствуете дискомфорт, утомление или если, сняв очки, испытаете облегчение, верните их обратно.

Дело в том, что, в отличие от очков, корректирующих зрение, солнцезащитные изготавливаются для некоторых усредненных (по параметрам зрения) групп пользователей, поэтому конкретная модель может просто не подойти лично вам.

Следует избегать очков с линзами заметной толщины. Из-за характерной для защитных очков кривизны «стекол» и большой их площади возникает искажение изображения. Это связано с неодинаковым смещением преломленных в материале линз световых лучей при повороте глаз.

Если вы думаете что кислородный коктейль это достояние лечебных санаториев, то вы глубоко ошибаетесь! Посетив сайт oxyhealth.ru вы можете не выходя из дома, заказать себе все необходимое для приготовления кислородного коктейля в домашних условиях.


Заметки которые вас так же могут заинтересовать:


Новости наших партнеров :


Оставить комментарий или два

Добавьте свой комментарий или трэкбэк . Вы также можете подписаться на комментарии по RSS.

Будте вежливы. Не ругайтесь. Оффтоп тоже не приветствуем. Спам, сообщения с матами убиваются моментально. Для добавления своего аватара, зарегистрируйте в системе Gravatar, e-mail который вы используете в подписях на данном сайте, в противном случае система сама сгенерирует для вас аватар.

  Рыбалка Перевальского района Яндекс.Метрика