Поляроид в оптике
Извбретение поляроида, сделанное Лэндом в США около 25 лет назад, ввело в широкий обиход новый ценный оптический материал. До его появления поляризованный свет создавался или относительно небольшими по размеру двоякопреломляющими кристаллами, или же путем отражения света от-стекла под опреде» ленным углом (угол Брюстера). Новый же материал может быть изготовлен в виде листов или кусков достаточно большой площади — до 1/3 кв. метра. В поляроиде используется свойство, именуемое дихроизмом. Существуют кристаллы, например турмалин, которые, как и полевой шпат, являются двоякопреломляющими, но, кроме того, сильно поглощают один из двух поляризованных лучей, которые создаются двоянопреломляющим кристаллом. В итоге даже через очень тонкий кристалл проходит только о д и н поляризованный луч. Такой дихроичный кристалл пропускает свет, поляризованный в одном направлении, и поглощает практически весь свет с любыми другими направлениями поляризации.
Лэнд обнаружил, что если растянуть тонкий лист из поливинила, то молекулы этого полимера сами выстроятся в длинные параллельные цепочки. Вследствие этой псевдокриеталличности вещество становится двоякопреломляюшим. Если затем этот лист подвергнуть действию иода, то поливинил поглощает иод и лист вдобавок приобретает свойство дихройчноети. Пластмасса закрепляется, и образуется лист поляроида. Существует несколько разновидностей поляроида, употребляемых для разных целей. Коэффициент полезного действия поляроида как поляризатора света весьма высок. Теоретически идеальный поляризатор 50% падающего света поглощает, а 50% пропускает. Хороший поляроид пропускает 42%. Если требуется полное поглощение света при установке двух поляризаторов с перпендикулярными друг к другу направлениями поляризации — случай, часто встречающийся в микроскопии, — и если мы готовы ограничиться пропусканием в 15% при параллельных поляризаторах, то возможно использование специального типа поляроида с сильным поглощением, пропускающего при скрещенных поляризаторах лишь 0,0005% падающего света, чего более чем достаточно; для любой цеди»
Листы поляроида, поступающие в продажу, монти-т руются или на пластмассовом, или на стеклянном осно» ваиии. В случае необходимости они изготовляются в виде точно проградуированных оптических плоскостей для точных оптических приборов. Они хорошо противостоят воздействию как высоких, так и низких температур, но нортятся ври длительном облучении интенсивным ультрафиолетом. Существуют также поияроиды, успешно работающие в близком ультрафиолетовом или в близком инфракрасном свете.
Применения обычных поляроидов как в быту, так ив науке удивительно разнообразны. Так, при косом отражении (в особенности от неметаллов) свет обычно частично поляризуется, а под некоторыми углами поляризуется почти полностью. Слепящие блики отраженного света можно существенно ослабить при помощи поляровдных солнечных очков или экранов, которые служат самой эффективной защитой на море иди на мокрых дорогах. На контрольных вышках аэропортов и на капитанских мостиках лайнеров в качестве стекол • большим успехом используются листы поляроида.
Одна специальная модификация поляроида, называемая круговым поляризатором, обладает необычным свойством — пропуская 40 % обычного прямого света, она полностью подавляет отраженный свет. Если такой лист установить перед экраном телевизора, то до зрителя дойдет 40% света от экрана, но любой даже очень яркий свет в комнате не будет отражаться от передней поверхности экрана, что обеспечивает четкое, не замытое посторонним светом яркое изображение. Никакого чуда здесь нет. Яркий комнатный свет по пути к экрану телевизора проходит через поляроид и поляризуется. Свет, отраженный от экрана по пути к нашим глазам, проходит через поляроид и поглощается в нем. Изображение на телевизионном экране образовано неполяризованными лучами, поэтому 40% света пройдет через поляроид и изображение будет видно четко, без замывания отраженным светом. Это приспособление особенно ценно для радиолокационных экранов и приборных панелей в ярко освещенных кабинах самолета.
Дальнейшимразвитием этой идеи является прикрытие; всех осветительных лампочек колпаками с линейными поляризаторами, так что кабина оамолета или другое помещение освещается поляризованным светом. Глаз этого не замечает. Экраны же радиолокаторов При-1 крыты экранами с круговыми поляризаторами. По3 давление отраженного света в этих условиях особенна эффективно, и изображение на экране видно на.оченьтемном фоне, несмотря на интенсивное освещениеч кабины.
Одно из самых последних усовершенствований — поляроид, отбирающий из белого света отдельные цвета. При скрещивания и поворотах двух листов из такого материала можно управлять изменениями окраска проходящего света. Такие фильтры нашли применение в цветной фотографии.