* Je kunt natuurlijk ook foto s van de lucht maken met de gedraaide zonnebril voor de lens.

Transcriptie

1 Licht in de lucht Proeven met polarisatie Gerard Stout Nodig: * digitale camera * polaroid zonnebril * zonnige dag Licht lijkt heel gewoon. Je merkt het nauwelijks op. Pas als het donker is, mis je licht en dan is er een lamp of een tl-verlichting. De zon is de grootste lichtbron. Zonlicht zorgt voor een oranjerode zonsopkomst en voor een oranje, roodviolette zonsondergang. Zonlicht zorgt voor een blauwe lucht en voor de schittering op spiegelende oppervlakten. Met een polaroid zonnebril kun je onvermoede eigenschappen van zonlicht in beeld brengen. Zonlicht bestaat uit lichtgolven. De lichtgolven hebben heel kleine golflengtes. Rood licht heeft een golflengte een berg en een dal- van 700 nanometer. Dat is 0, meter. Blauw licht heeft een golflengte van 400 nanometer. Niet alle licht van de zon bereikt het aardoppervlak. Ultraviolette straling wordt grotendeels door de atmosfeer tegengehouden. Licht met golflengtes tussen nanometer bereikt de aarde. Dat licht kunnen we zien. Wit licht bevat alle golflengtes tussen nm. Met een prisma of een regenboog kun je de afzonderlijke kleuren zien. Lichtgolven van de zon trillen in het horizontale en verticale vlak. Een polaroidbril haalt de verticale trilling weg. Licht dat via de polaroidbril in je oog komt is gepolariseerd, de golven trillen enkel in het horizontale vlak. De schittering verdwijnt. Als zonlicht tegen een raam weerkaatst, tegen wolken of tegen een waterplas raakt zonlicht ook gepolariseerd. Als vuistregel geldt: licht rechtstreeks van de zon is niet gepolariseerd, het trilt in het horizontale en verticale vlak. Weerkaatst licht: meer of minder gepolariseerd. Weerkaatst licht in de lucht is tot 80% gepolariseerd, maar niet overal evenveel. Dat kun je met een polaroid zonnebril nagaan. Licht dat je ziet als de zon tegen je oor schijnt, is eenmaal weerkaatst en het meest gepolariseerd. Werkwijze: * Ga met je rug naar de zon staan en kijk door een polaroid naar een wolk of boom. Draai je hoofd of de bril- een kwart slag; je legt je hoofd op je schouder. Je ziet dat het beeld van de wolk verandert. Het beeld wordt donkerder of lichter (hangt van je bril af). * Draai je lichaam een kwart slag en kijk opnieuw naar een wolk. (De zon staat opzij van je). Leg je hoofd op je schouder. * Ga in de schaduw van een muur of boom staan en kijk in de richting van de zon. Leg opnieuw je hoofd op je schouder. * Aan de hemel zijn vier neutrale punten, dat zijn plekken waar weerkaatst licht vandaan komt dat niet gepolariseerd is. Probeer drie plekken te vinden. De vierde ligt onder de horizon en kun je niet zien. (Tip: het beeld van de hemel verandert niet als je de polaroid draait.) Variaties * Je kunt natuurlijk ook foto s van de lucht maken met de gedraaide zonnebril voor de lens. * Houd twee polaroidzonnebrillen haaks op elkaar. Kijk door de glazen. Draai de glazen ten opzichte van elkaar.

2 * Houd twee zonnebrillen haaks op elkaar. Laat je vriend(in) een polyetheen boterhamzakje tussen de haakse glazen houden. Trek aan het plastic en kijk door je polarisatiefilters. Het plastic polariseert het licht. Je ziet strepen en vlekken. Veiligheid: Kijk nooit rechtstreeks in de zon. Je kunt je ogen beschadigen. Langere route Licht van een laagstaande zon, bij opkomst of ondergang, gaat een langere weg door de lucht dan licht van de zon in het zenit. Blauwe lichtgolven botsen in de lucht tegen stofdeeltjes. Ze raken verstrooid en komen van alle kanten. Van recht boven ons hoofd het meest. Recht boven ons is de lucht het blauwst. Rood en geel licht van de zon wordt minder verstrooid door stofdeeltjes in de lucht. Als je naar de avondlucht kijkt kleurt de zonsondergang rood aan de horizon. Licht dat rechtstreeks van de zon komt is niet weerkaatst en daardoor niet gepolariseerd. Deze punten aan de hemel heten Babinet-punt, Brewsterpunt en het Arago-punt. De eerste twee vind je dicht bij de zon, de derde juist aan de andere kant van de hemel. De vierde is vanaf aarde niet te zien, het ligt achter de horizon. Gepolariseerd licht Een foto is bewaard licht. Maar licht in een doosje bewaren lukt niet. Je kunt licht zien, maar niet vastpakken. Licht beschrijven we als een elektromagnetische golf. Dat is een voorstelling waarmee we veel eigenschappen kunnen verklaren. Een elektromagnetische golf in een tekening ziet er zo uit (afbeelding). De golflengte is de afstand tussen één berg en één dal. Als de lengte van een golf tussen de nanometer ligt kun je het licht met onze ogen zien. Golven langer dan 700 nm (infrarood licht) voel je als warmtestraling. Je kunt het voelen als je in de zon opwarmt of voor een radiator van de centrale verwarming. Elektromagnetische golven bewegen, net als de golven op zee. Er is een groot verschil: golven op zee deinen op en neer. Elektromagnetische golven deinen tegelijkertijd ook heen en weer. Een polarisatiefilter een polaroidzonnebril- laat alleen elektromagnetische golven door die op en neer bewegen. Draai je het polarisatiefilter dan kunnen alleen de heen en weer golven verder. Zet je beide polarisatiefilters haaks op elkaar dan worden alle golven tegengehouden. De haakse brillen zijn donker. Draai je een van de brillenglazen dan wordt het weer lichter. Weerkaatste lichtgolven trillen deels op en neer. Als je door een zonnebril kijkt en de bril draait zie je donkerteverschillen.

3 Autoglas en telefoon zonder filter (bril) met bril gedraaide bril De ramen in auto s en bussen zijn van glas en plastic. Het plastic zorgt ook voor polarisatie van licht. Dat komt door de spanning in het glas. Kijk door een zonnebril naar buiten als je in een bus zit. Draai je hoofd en de vlekken in het glas verschuiven. Ook het uitleesvenster van je telefoon, of van de giromaat polariseren het licht. Soms kun je door een zonnebril de instructie bij een giromaat niet lezen. Draai het hoofd en probeer opnieuw. Achtergronden vind je onder andere in Licht en Kleur in de natuur van David K Lynch en William Livingstone Filmpjes over licht en lichtgolven op Aangepaste versie verschijnt in Explore, augustus/september 2007 De zon in de rug. Het tuinhuisje weerspiegeld in de deuren van de serre. Linksboven licht van de zon door het dakraam.

4 De bril vertikaal De bril horizontaal

5 De zon achter de dakrand Gedraaide bril Gedraaide bril Bijna geen verschil. Licht rechtstreeks vanaf de zon in (bijna) niet gepolariseerd.

6 De zon schijnt tegen mijn rechteroor. Licht vanuit deze kant is maximaal gepolariseerd.