Pentru a vă înregistra, vă rugăm să trimiteți un email către administratorul site-ului.
Pune o întrebare

3.6k intrebari

6.8k raspunsuri

15.5k comentarii

2.5k utilizatori

2 plusuri 0 minusuri
884 vizualizari
Banuiesc ca ati resimtit cu totii, mai ales din postura de sofer, fenomenul de "orbire" temporara la volan, cauzat de reflectarea luminii solare, la orele diminetii si amurgului, de asfalt ori chiar de suprafata unor cladiri.

Din diferite discutii am inteles ca solutia ideala este folosirea unor ochelari "polarizati", superiori in aceste cazuri clasicilor ochelari de soare.

Intrebarile mele sunt urmatoarele:

- de ce anume ne deranjeaza atat de mult lumina solara reflectata de asfalt? Ce se petrece la nivelul ochilor?

- exista solutii de "tratare" a mixturilor asfaltice (vopseluri, alte adaosuri etc.) care sa reduca fenomenul de reflexie a luminii si inconfortul creat soferilor?

- ce anume filtreaza acesti ochelari asa-zis polarizati? De ce lumina solara naturala ne deranjeaza, iar cea care trece prin ei nu? (daca intr-adevar se intampla astfel, caci eu nu am testat inca asemenea ochelari)...
Senior (8.1k puncte) in categoria Fizica

1 Raspuns

2 plusuri 0 minusuri
Nici eu nu am ochelari cu polarizori, așa că răspund doar teoretic. Experiență practică am destulă cu polarizori, de exemplu cu cei pentru aparate foto și din experimentele mele de optică, așa că răspunsul meu teoretic nu prea are cum să se îndepărteze mult de adevăr.

Reflexia de pe asfalt și clădiri ne deranjează pentru că produce o cantitate mare de lumină. Reacția retinei nu este liniară, proporțională cu intensitatea luminii, ci scade la intensități mari (panta curbei scade, se apropie de un platou). Asta face ca în imaginea percepută contrastul între diferite niveluri de intensitate să fie mai mic decît la intensități mici, deci puterea de a observa diversele elemente din imagine scade. În plus, cu creșterea intensității se manifestă tot mai vizibil efecte optice care nu reprezintă obiecte reale, de exemplu difracții pe zgîrieturile sau praful de pe parbriz sau pe firele de păr din gene (la intensități mari avem reflexul de a ține ochii întredeschiși, ceea ce aduce genele în calea luminii) etc.

Reflexia nu e mare, de regulă e doar de cîteva procente (la incidență razantă e totuși mai mare, zeci de procente), dar pentru că sursa de lumină e soarele, intensitatea absolută e mare. (Din același motiv Luna pare strălucitoare, deși e la fel de neagră ca asfaltul, după cum am mai discutat pe aici.) Mai exact, reflexia care se produce este cea care se numește reflexie Fresnel și se datorează diferenței de indici de refracție dintre aer și substanța respectivă: asfalt, apă, pietre etc. Cam toate substanțele solide sau lichide au un indice de refracție între circa 1,3 și 1,7 (există și excepții, dar rare). Pentru o substanță cu indicele de refracție 1,5 reflexia Fresnel la incidență normală este de 4% și crește puțin la alte unghiuri de incidență, dar se apropie de 100% la incidențe foarte razante.

Problema se rezolvă în bună măsură folosind ochelari de soare simpli. Ei nu afectează polarizarea luminii, ci doar o absorb parțial (există totuși în comerț și excepții), ceea ce aduce nivelurile de intensitate în zona de confort a retinei și astfel crește contrastul imaginii percepute.

Ochelarii cu polarizori au un efect în plus. Lumina reflectată pe asfalt și alte suprafețe orizontale este parțial polarizată orizontal, pentru că reflexia Fresnel se petrece în așa fel încît coeficientul de reflexie este mai mare la polarizarea paralelă cu suprafața decît la cealaltă. Există un anumit unghi, numit unghiul Brewster, la care lumina polarizată vertical nu se mai reflectă deloc (coeficientul de reflexie cade la zero exact), ci se refractă integral, încît mai rămîne doar componenta polarizată orizontal. Acest unghi de incidență e în jur de 55° pentru cam toate substanțele obișnuite, inclusiv apa și asfaltul (mai exact vreo 53° la apă, 56° la sticlă și 58° la asfalt), unghi măsurat între direcția luminii și normala la suprafață. Dacă lumina are o astfel de incidență, atunci un polarizor ținut cu axa verticală are puterea de a face reflexia să dispară complet, pentru că partea polarizată vertical a luminii dispare la reflexie, iar cea orizontală e absorbită în polarizor, deci nu mai rămîne nimic. În practică unghiul de incidență se nimerește rar să fie tocmai unghiul Brewster, iar polarizorul nu e perfect orientat încît să fie perpendicular pe polarizarea luminii care sosește la el, dar chiar și în condiții aproximative efectul de stingere a reflexiei este puternic.

Pentru a reduce reflexia pe suprafețe verticale însă polarizorul trebuie rotit cu 90°, altfel are efectul invers, de a mări luminozitatea aparentă a suprafețelor verticale în raport cu restul imaginii.

Nu știu să existe tratamente ale suprafețelor de asfalt ca să reflecte mai puțină lumină. Mă tem că nici nu se poate cu tehnologiile existente acum. Suprafața ar putea fi făcută mată, dar la unghiuri de incidență mare n-ar mai conta, pentru că reflexia e oricum puternică. Indicele de refracție ar putea fi scăzut un pic, dar nu există materiale practice, folosibile la suprafața drumului, care să aibă un indice apropiat de 1. Există materiale foarte negre care absorb practic toată lumina incidentă, de exemplu catifeaua sau fetrul, dar nu rezistă mecanic la uzură.
Expert (12.9k puncte)
0 0
Dupa ce v-am citit raspunsul de vreo citeva ori am inteles esenta lui. Nemultumirea venea din faptul ca ati renuntat la metoda de prezentare "Isàac Asimov"  si ati folosit termeni specifici, mai dificil de inteles pentru o comunitate de oameni, pur si simplu obisnuiti. Inteleg ca raspunsul pedant  a fost dedicat celui care a intrebat.
0 0
@Gheorghița:
Ați citit ceva cărți de popularizare a științei semnate de Asimov? Sincer să fiu, spre rușinea mea habar nu aveam că s-a ocupat și de așa ceva, cu atît mai puțin că a lăsat în urmă și o metodă proprie în acest sens. Pentru mine era doar autor de science-fiction și atât. Nici de cariera sa de la catedră nu știam.
Mulțumesc!
0 0
Cu aceste carti am copilarit. Acum vreo n-ani, cind eram acasa, am citit autobiografia lui- posibil sa fie tradusa si in romana. O carte exceptionala care intregeste talentul sau literar si prezinta un om extrem de lucid, rational si uneori sentimental.
0 0
Îmi pare rău, nu mi-am propus ca răspunsul să fie pedant, nicidecum. L-am dat așa cum am crezut că e mai ușor de înțeles, cum fac întotdeauna, deși niciodată nu am convingerea că reușesc, mai ales cînd nu cunosc nivelul celor care primesc răspunsul. Dar cine n-a înțeles termeni, noțiuni sau fenomene pe care le-am menționat poate să mă întrebe. M-aș bucura să explic.
...