Молодой американский ученый Эдвин Лэнд продемонстрировал в начале этого года следующий замечательный опыт. В небольшой комнате зажгли два автомобильных фонаря, ослепивших присутствующих своим ярким светом. Но как только Лэнд поднес к фонарю пластинку из прозрачного материала, подобного стеклу, слепящий свет мгновенно исчез, и фары автомобиля (передние фонари) превратились в бледно-красные пятна.
 |
| Лэнд поднес к фонарю пластинку из поляроида, и слепящий свет мгновенно исчез, осталось только бледнокрасное пятно |
Проще всего явление прямолинейной поляризации производится пластинкой из турмалина. Свет, падая перпендикулярно на пластинку из турмалина, разделяется на дна луча: «обыкновенный» и «необыкновенный». Обыкновенный луч совсем не выходит из турмалина, т. е. поглощается им, и предметы, закрытые такой пластинкой, освещаются только «необыкновенными» лучами. «Необыкновенный» луч — это уже луч поляризованного света, колебания которого совершаются только в одной плоскости. Внешне он ничем не отличается от обычного света, но обладает некоторыми специфическими свойствами. Если, например, поставить на пути такого луча другую пластинку из турмалина и поворачивать ее, то луч поляризованного света будет становиться все темнее и, наконец, совсем пропадет из поля зрения.
Здесь подвижная пластинка действует на поляризованный свет как клапан: либо свободно пропускает его, либо отклоняет его в сторону и этим ослабляет освещение. Повернув ось подвижной пластинки перпендикулярно оси неподвижной пластинки, мы добиваемся полного отражения поляризованного луча, и поле зрения остается совершенно неосвещенным.
Однако турмалиновые пластинки меняют естественную окраску света, поэтому в настоящее время для получения поляризованного света широко пользуются так называемой призмой Николя. Она делается из исландского шпата и склеивается канадским бальзамом. Проходя эту призму, луч также разбивается на «обыкновенный» и поляризованный. Обыкновенный луч, отразившись от слоя канадского бальзама, поглощается черной краской, нанесенной на верхнюю грань кристалла, а поляризованный луч свободно проходит призму. Способ пользования призмами Николя — такой же, как и турмалиновыми пластинками.
Операции с призмами Николя чрезвычайно трудны, и поле освещения очень невелико. К тому же призмы дороги — каждая стоит около 25 долларов.
Лэнд вместо призм изобрел материал, названный «поляроидом». Его можно изготовить любых размеров. Поляроид состоит из прозрачной пленки целлюлозы, каждый квадратный сантиметр которой наполнен миллиардами кристаллов одного из органических соединений иода. Кристаллы так малы, что их нельзя разглядеть в микроскоп, увеличивающий даже в 1 000 раз. Благодаря тому, что все кристаллики лежат параллельно, они производят такой же эффект, как и призма Николя.
Опыт Лэнда с автомобильными фарами объясняется следующим образом. В фару вставляется вместо стекла поляроид. Свет автолампы, прошедший поляроид, делается поляризованным. Затем Лэнд помещает перед фонарем пластину из поляроида и поворачивает ее так, чтобы ее оптическая ось была перпендикулярна оптической оси поляроида, вставленного в фонарь. Теперь мы знаем, что в этом случае поляризованный свет не может пройти через вторую пластину.
Поляроид может оказать неоценимые услуги в самых различных областях, например в автомобильном деле. Огромное количество автомобильных аварии объясняется временным ослеплением шоферов огнями встречных машин. Применив поляроид на всех автомашинах, можно значительно уменьшить число автомобильных аварий, происходящих ночью. Для этого в фонари автомобиля вставляется поляроид. Из этого же материала делаются и «ветровые стекла», защищающие шоферов. Поляроидные пластины в фонарях и ветровые стекла располагаются так, чтобы их оптические оси были перпендикулярны друг другу. В таком случае свет чужих фар не пройдет через ветровое стекло и не ослепит шофера. При этом шофер будет прекрасно видеть все предметы, освещенные фонарями собственной и чужих машин.
Лэнд утверждает, что для поляроида уже сейчас имеется более 800 различных применений. Сделав, например, стекла очков из поляроида, можно устранить влияние на зрение человека естественного поляризованного света. Почему нельзя видеть то, что происходит под водой, даже если она достаточно прозрачна? Этому мешает поляризованный свет, отражающийся от воды. Очки из поляроида уничтожают блеск воды и позволят рыболовам видеть дно прозрачных водоемов и их обитателей.
Американская фирма «Бостон Поляройд Компани» уже выпускает фотографические линзы из поляроида. При помощи этих линз удается получать необычайно отчетливые снимки не только ландшафтов, но и картин, выполненных масляными красками, которые обычно из-за блеска красок (отраженный свет) выходят очень плохо.
Освещая кожный покров обыкновенной электрической лампой, можно рассматривать через поляроид не внешний, а внутренний слой кожи человека или животного. Поэтому врачи и специалисты по выделке кожи найдут для поляроида большие области применения.
Очень интересно применение поляроида в механике и строительном деле. Из прозрачных или полупрозрачных материалов делают модели различных сложных механизмов и сооружений и дают им нагрузку, пропорциональную их размерам. Затем модель освещают поляризованным светом. Луч поляризованного света по-разному преломляется в местах модели, сжатых слабее или сильнее, поэтому прозрачный материал получает разнообразную окраску — то очень яркую, то бледную. По густоте окраски можно сразу судить о местах наиболее опасных усилий.
Луи Люмьер осуществил объемное кино, дающее изображение, которое кажется имеющим глубину. Добился он этого при помощи сложного оборудования и специальных фильтров. Поляроид же весьма упрощает технику объемного кино. На экране обыкновенного кино изображение получается плоским потому, что каждый кадр снимается аппаратом с «одной точки зрения». А для того, чтобы изображение «получило объем», необходимо делать два различных изображения для правого и левого глаза, и затем они должны комбинироваться в мозгу зрителя.
Киноаппараты с поляроидом имеют два объектива, расставленные, как глаза, на лице человека. Через каждый такой объектив на двух различных кинолентах получаются изображения, как бы увиденные ими только левым или только правым глазом. Затем оба полученные фильма для левого и правого глаза одновременно пропускаются в проекционном аппарате, — и на обыкновенный экран зрительного зала «накладываются» два изображения, одно на другое. Перед каждым объективом устанавливается пластинка из поляроида, поляризующая свет или в вертикальном или в горизонтальном направлении; на экране получаются два изображения, которые зрителю кажутся какими-то пятнами. Для того, чтобы картина сделалась ясной, приобрела цветную окраску и объем, нужно еще одеть специальные очки тоже со стеклами из поляроида. Правое стекло этих очков пропускает только поляризованный «вертикальный» свет, а левое — только свет, поляризованный «горизонтально». Теперь каждый глаз может увидеть изображение, предназначенное лишь для него. Картина делается отчетливой и приобретает третье измерение. В Нью-Йорке подобные демонстрации уже проводятся с большим успехом.
 |
| Так получается объемное кино. 1 — горизонтально поляризованный свет, 2 — вертикально поляризованный свет, 3 — снимки для левого и правого глаза, накладывающиеся один на другой; 4 — очки со стеклами из поляроида; 5 — объективы, поляризующие свет а противоположных направлениях. |
Таким образом поляроид Лэнда открывает интереснейшие перспективы перед самыми различными областями науки и техники.
Инж. А. МОРОЗОВ
Комментариев нет:
Отправить комментарий