Cum si de ce functioneaza?

Ochelarii polarizati

Ochelarii polarizaţi sunt de un real folos pentru activităţi de tip
·        condus: automobile, motociclete, biciclete
·        sporturi de mare: surf, vele, pescuit
·        sporturi de munte: alpinism, schi, snowboard
fara ochelari polarizati 
cu ochelari polarizati

Ne deranjează strălucirea orbitoare a razelor soarelui care se reflectă pe anumite suprafeţe precum apa, şoseaua udă sau alte spaţii similare şi a farurilor maşinilor care vin din sens contrar pe timp de noapte. Fenomenul este neplăcut şi chiar periculos. Chiar şi când este înnorat reflexiile reduc vizibilitatea şi obstrucţionează vederea normală
Cum putem rezolva problema? Ochelarii cu lentile fumurii nu fac nimic pentru a elimina strălucirea orbitoare. Doar întunecă imaginea. Ochelarii polarizaţi însă îmbunătăţesc vizibilitatea şi măresc contrastul. 

fara ochelari polarizati    

cu ochelari polarizati


De ce?  Ştim că lumina este o undă electromagnetică, vizibilă cu ochiul liber, având o gamă largă de culori (ROGVAIV) a căror lungime de undă este cuprinsă între 400 (Violet) şi 700 nm (Roşu). Sensibilitatea maximă a ochiului uman este la aproximativ 550 nm in zona culorii verzi. Radiaţia cu lungimea de undă mai mică decât cea vizibilă se numeşte ultraviolet, iar radiaţia cu lungimea de undă mai mare, infraroşu. Unda electromagnetică are o componentă electrică şi una magnetică. Componenta electrică a luminii   generează senzaţiile de lumină, influenţând retina.
Ce mecanism stă la baza producerii acestor senzaţii? O undă luminoasă elementară este emisă la dezexcitarea unui atom, care se comportă analog unui dipol electric oscilant. Datorită orientării haotice a dipolilor elementari ce constituie o sursă luminoasă extinsă, toate direcţiile de oscilaţie ale vectorului câmp electric numit şi vector luminos sunt posibileAşadar în cazul luminii naturale vectorul luminos oscilează într-un plan ce conţine toate direcţiile de propagare. Lumina astfel formată se numeşte lumină nepolarizată.  Dacă din lumina nepolarizată se atenuează oscilaţiile pe o anumită direcţie se obţine lumina parţial polarizată. Dacă însă oscilaţiile vectorului câmp electric au loc numai după o direcţie de propagare atunci unda este total polarizată sau polarizată liniar.
Cum se realizeaza polarizarea luminii? Polarizarea luminii se poate face în diferite moduri, cum ar fi: prin reflexie, refracţie, dublă reflexie, împrăştiere, etc... În cazul ochelarilor polarizaţi, pe lentilă se aplică o peliculă subţire, numită polaroid, care permite trecerea numai a acelor componente ale trenurilor de undă ale căror vectori câmp electric oscilează paralel cu o direcţie preferenţială,  absorbind pe cele care oscilează după alte direcţii. Există o categorie de substanţe, în general cristaline, transparente şi omogene din care se pot forma peliculele polaroid. În variantă modernă se folosesc pelicule flexibile de material plastic cu lanţuri moleculare polimerizate, lungi, aliniate şi dispuse paralel.
Ochelarii polarizaţi ne protejează ochii şi atunci când lucrăm la calculator? Privitul monitorului prin lentilele antireflex face ca o parte din radiaţiile ultraviolete ale luminii naturale (luminii solare), şi a luminii emise de acesta să fie absorbite de ochelari. Pentru aceasta, pe lentile se aplică un strat de:
·        florură de magneziu - în acest caz reflexiile de pe lentilă au culoare albastră
·        straturi dielectrice - lentila este acoperită cu straturi multiple din diverse materiale, acoperirea fiind superioră celei cu florură de magneziu, iar reflexiile de pe lentile au culoare verde sau grena inchis.
Concluzie. Deci ochelarii polarizaţi elimină reflexiile strălucitoare, îmbunătăţind acuitatea vizuală. Efectul este accentuat cu  lentile uşor colorate (de cele mai multe ori galben pal) care oferă o rată mare de transmisie a luminii pentru a contrasta cu fundalul negru din timpul nopţii, albastrul cerului sau verdele peisajului, ajutând totodată şi la o foarte bună percepţie a culorilor. Obiectele de pe drum care erau obturate de reflexiile soarelui pe diverse suprafeţe lucioase devin vizibile.
Experiment. Putem face un experiment interesant cu ajutorul ochelarilor polarizaţi, privind prin ei un ecran LCD. Ecranele LCD funcţionează pe baza lumini polarizate, deci emit lumina polarizată pe o anumită axă. Lentilele polarizate ale ochelarilor permit trecerea luminii polarizate pe o altă axă. Dacă privim un ecran LCD (de exemplu ecranul telefonului) şi rotim ochelarii, luminozitatea ecranului va varia de la luminositate maximă când cele două axe sunt paralele şi va scădea până la aproape 0 când cele 2 axe sunt perpendiculare.


profesor Rodica Domnica Szabo