Поляризация: необычные цветовые эффекты

Поляризованный свет это свет, волны которого колеблются в одном направлении.

Можно создать потрясающие фотографии с замерзшими кристаллами льда, которые, как видно на снимке, только начали формироваться по мере замерзания воды. Кажется, что у кристаллов очень много цветов. Это происходит из-за того, что некоторые материалы в поляризованном цвете демонстрируют явление, называемое двойным лучепреломлением. Воду налили в чистую стеклянную чашку Петри, которую разместили между двумя поляризационными фильтрами и сфотографировали с увеличением 1х.

Когда свет отражается от воды или любой другой плоской поверхности, он становится поляризованным в одном направлении. Рыбаки часто используют поляризованные стекла, чтобы блокировать отраженный поляризованный свет (вызывающий блики) и иметь возможность лучше видеть дно водоема.

Второй и самый частый способ получить поляризованный свет использование фильтра. Поляризующие фильтры были изобретены Эдвином Гербертом Лэндом в 1930-х. Лэнд нашел дешевый способ выравнивания поляризационных кристаллов и удерживания их на месте при помощи связующего вещества. Этот фильтр стал стандартом для фотосъемки и промышленности.

Две фотографии одного места. Снимок слева был сделан без поляризационного фильтра, а правый с ним. Свет, отраженный от поверхности воды поляризуется, то есть фильтр заставляет его колебаться в одном направлении.

Чтобы экспериментировать с поляризованным светом нам понадобится два фильтра, которые легко можно купить в интернете. Есть также другие способы их достать, например, вытащить их трехмерных или даже старой пары солнцезащитных очков. Я пользуюсь фильтрами Rosco. Для наилучшего результата попробуйте найти два больших листа длиной 8-10 см.

Многие материалы демонстрируют механическое напряжение, если их осветить поляризованным светом и сфотографировать со вторым анализирующим поляризатором. Эта уникальная особенность называется двойное лучепреломление и проявляется из-за того, что поляризованный свет по-другому взаимодействует с напряженным материалом по сравнению с ненапряженными участками. К распространенным материалам, которые демонстрируют это свойство относят стекло, лед, пластик и многие виды минералов. Полный список включает в себя тысячи пунктов.

Чтобы иметь возможность наблюдать влияние поляризованного света на материал, его нужно разместить между двумя листами поляризующего материала. Первый называют поляризатором, а второй анализатором. Если второй фильтр разместить под углом 90 градусов к первому, проходящий свет почти полностью исчезает. Второй лист не должен контактировать с образцом, его размещают перед наблюдателем или камерой. Без анализатора наблюдать двойное лучепреломление будет невозможно. Я обычно называю подобные системы поляризационным бутербродом, где мясо – это объект, демонстрирующий механическое напряжение, а хлеб – поляризаторы.

Система оборудования. P1 это первый поляризующий лист (поляризатор), P2 второй лист (анализатор), а справа установлена камера. Объект помещается между двух листов.

Два листа выровнены в одном направлении. Такое расположение позволяет свету свободно перемещаться. Примечание: единственное изменение место пересечения становится немного темнее.

Второй фильтр повернут на 90 градусов по отношению к первому. В таком случае блокируется большая часть света.

Здесь фильтры в таком же положении, как на фотографии выше, но я поместил между ними чашку Петри. Механическое напряжение чашки позволяет разным цветам пробиваться сквозь фильтры. Как уже упоминалось, этот процесс называется двулучепреломлением и проявляется у большинства пластиковых предметов.

Поляризованная микрофотография тонкого кусочка гипса. Гипс это осадочная порода, состоящая в основном из гидратированного сульфата кальция. Он может вырасти в кристаллический агрегат (как на фотографии) или в огромные пластинчатые кристаллы до метра в длину. Гипс используется для штукатурки, цемента или в качестве керамического флюса. Самая компактная форма гипса алебастр. Образец для снимка был найдет в Пенфилде, Нью-Йорк. Размер объекта: 40 мм.

Кристаллы гипса демонстрируют двойное лучепреломление и здесь разница в плотности проявляется в таком разнообразии цветов. На снимке пласт шириной примерно в 5 см помещен между двумя поляризующими пластинами.

Фото поляризованного кристалла роговой обманки. В силикатной матрице этого минерала содержится кальций, натрий, магний, железо и алюминий. Он относится к группе амфибольных минералов и содержится в вулканических и метаморфических породах. Площадь образца менее половины сантиметра в ширину.

В течении многих лет минералы идентифицировали по тому, как их тонкие пластинки взаимодействуют со светом под специальным поляризующим микроскопом. Выше представлен снимок кристалла роговой обманки с 80-кратным увеличением.

Приближенный вид механического напряжения, создаваемого С-образной скобой, которая давит на стеклянный блок.

Последовательность из четырех ударов, снятых в разное время. Давление от удара создает механическое напряжение в чистом геле, который, в свою очередь, демонстрирует двойное лучепреломление. Один из поляризующих фильтров можно заметить на заднем плане, а второй размещен прямо перед камерой.

На снимке выше сила удара кулаком показана при помощи поляризованного света и большого блока баллистического геля, который в своей основе является полимером и демонстрирует двойное лучепреломление. Силу удара можно четко визуализировать при помощи поляризованного света, показав механическое напряжение блока. Сам гель был создан для симуляции человеческой плоти.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: