Lichter licht

Benodigdheden:

• digitale camera 
• twee polaroid zonnebrillen
• plastic boterhamzakje
• zonnige dag

Licht is heel gewoon. Toch kun je er bijzondere dingen aan ontdekken, als je op een zonnige dag met een polaroid zonnebril om je heen kijkt.
De zon is de grootste lichtbron. Zonlicht bestaat uit lichtgolven. Met deze lichtgolven is iets bijzonders aan de hand: ze golven zowel in het horizontale als het verticale vlak. Door het licht te polariseren haal je de verticale trillingen weg. De schittering verdwijnt. Dit kun je doen door een polaroid zonnebril op te zetten. Maar licht raakt ook ‘vanzelf’ gepolariseerd. Als het licht weerkaatst tegen wolken, ramen, of waterplassen raakt het gepolariseerd. Als vuistregel geldt: weerkaatst licht in de lucht is tot 80% gepolariseerd in het verticale vlak, 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 tegen de lucht, tegen een wolk of boom en het meest gepolariseerd.

Experiment
1. 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 dus op je schouder. Je ziet dat het beeld van de wolk verandert. Het beeld wordt donkerder of lichter (hangt van je bril af).
2. Draai je lichaam een kwart slag en kijk opnieuw naar een wolk. (De zon staat opzij van je en schijnt tegen je oor). Leg je hoofd op je schouder. 
3.  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.
4. 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.
* 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.

Beter bekeken
Licht kan beschreven worden als een elektromagnetische golf. De golflengte is de afstand tussen één ‘berg’ en één ‘dal’. Als de lengte van een golf tussen de 350 -700 nanometer ligt kun je het licht met onze ogen zien. Deze 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’.
Het polarisatiefilter (de polaroid zonnebril) laat alleen elektromagnetische golven door die ‘op en neer’ bewegen. Draai je het polarisatiefilter een kwartslag dan kunnen alleen de ‘heen en weer’ golven verder. Vergelijk het maar met een hekwerk. Tussen de staande spijlen van een hek kun je gemakkelijk verder lopen. Als de spijlen horizontaal liggen, dan kun je alleen maar verder als je plat op de grond gaat liggen. 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. 

 Als je door een zonnebril kijkt en de bril draait, zie je donkerteverschillen.Licht dat rechtstreeks van de zon komt, is niet weerkaatst en daardoor niet gepolariseerd. Deze punten aan de hemel heten Babinet-punt, Brewster-punt en het Arago-punt. De eerste twee vind je dicht bij de zon, het derde juist aan de andere kant van de hemel. Het vierde punt is vanaf aarde niet te zien, doordat het achter de horizon ligt.
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 ene giromaat niet lezen. Draai je hoofd en probeer opnieuw. Met een polarisatiefilter kun je de spanning in doorzichtige materialen opsporen.

Tekst en beeld: Gerard Stout