Wie Sonnenbrillen funktionieren

Lichtwellen von der Sonne oder auch von einer künstlichen Lichtquelle wie einer Glühbirne schwingen und strahlen in alle Richtungen nach außen. Unabhängig davon, ob das Licht übertragen, reflektiert, gestreut oder gebrochen wird, wenn seine Schwingungen in einer oder mehreren Richtungsebenen ausgerichtet sind, spricht man von polarisiertem Licht. Polarisation kann entweder natürlich oder künstlich auftreten. Ein Beispiel für eine natürliche Polarisation können Sie jedes Mal sehen, wenn Sie auf einen See schauen. Die reflektierte Blendung von der Oberfläche ist das Licht, das es nicht durch den „Filter“ des Wassers schafft, und ist der Grund, warum man oft nichts unter der Oberfläche sehen kann, selbst wenn das Wasser sehr klar ist.

Ein Beispiel für künstliche Polarisation finden Sie in der folgenden Abbildung:

Ein Polfilter lässt nur das Licht durch, das nicht zu seiner Ausrichtung passt.

Nur der Teil der Lichtwelle, der nicht an den Schlitzen im Filter ausgerichtet ist, kann passieren. Alles andere wird absorbiert. Das Licht, das durch den Filter kommt, wird als polarisiert betrachtet.

Polarisationsfilter werden meist aus einem chemischen Film hergestellt, der auf eine transparente Kunststoff- oder Glasoberfläche aufgetragen wird. Die verwendete chemische Verbindung setzt sich typischerweise aus Molekülen zusammen, die sich von Natur aus parallel zueinander ausrichten. Wenn die Moleküle gleichmäßig auf das Brillenglas aufgetragen werden, bilden sie einen mikroskopischen Filter, der jegliches Licht absorbiert, das ihrer Ausrichtung entspricht.

Die meiste Blendung, die Sie dazu veranlasst, eine Sonnenbrille zu tragen, kommt von horizontalen Oberflächen, wie z. B. von Wasser oder einer Autobahn. Wenn Licht auf eine Oberfläche trifft, werden die reflektierten Wellen so polarisiert, dass sie dem Winkel dieser Oberfläche entsprechen. Eine stark reflektierende horizontale Oberfläche, wie z. B. ein See, erzeugt also eine Menge horizontal polarisiertes Licht. Daher sind die polarisierten Gläser in Sonnenbrillen in einem Winkel fixiert, der nur vertikal polarisiertes Licht durchlässt. Sie können dies selbst sehen, indem Sie eine polarisierte Sonnenbrille aufsetzen und auf eine horizontale, reflektierende Oberfläche schauen, z. B. auf die Motorhaube eines Autos. Neigen Sie Ihren Kopf langsam nach rechts oder links. Sie werden feststellen, dass die Blendung auf der Oberfläche heller wird, wenn Sie den Blickwinkel verändern.

Viele Sonnenbrillen, die als polarisierend beworben werden, sind es in Wirklichkeit nicht. Es gibt einen einfachen Test, den Sie durchführen können, bevor Sie sie kaufen, um sicher zu gehen. Suchen Sie sich eine spiegelnde Fläche und halten Sie die Brille so, dass Sie die Fläche durch eines der Gläser betrachten. Drehen Sie die Brille nun langsam in einen 90-Grad-Winkel und beobachten Sie, ob die reflektierende Blendung abnimmt oder zunimmt. Wenn die Sonnenbrille polarisiert ist, werden Sie eine deutliche Verringerung der Blendung sehen.

Das Glas im Vordergrund ist ein Polarisationsfilter. Die Motorhaube des Autos polarisiert das Licht. Wenn sich die Linse dreht, blockiert sie das Licht von der Motorhaube aufgrund ihrer Polarisation fast vollständig.

Auf der nächsten Seite werfen wir einen Blick auf photochromatische Sonnenbrillen.