FROM: please.do.not@spam.me (Joris van der Sande) SUBJECT: Re: probleem: twee polarisatiefiltres achter elkaar DATE: Wed, 27 Jun 2001 23:43:56 GMT ORGANIZATION: WorldOnline - The Internet Communication Company NEWSGROUPS: nl.foto > 1) Dat nieuwe filter vertekent het beeld een klein beetje. Als ik het ding > voor mij oog heen en weer beweeg is het duidelijk te zien dat er vertekening > optreedt. Is dit normaal voor een filter van 90 gulden? Mijn andere heeft > dit niet (misschien mazzel?) Geen idee. Hierop zal iemand anders antwoord moeten geven... > 2) Als ik ze achter elkaar zet, krijg ik niet het gewilde effect. Het wordt > in de eerste plaats niet helemaal donker. In de tweede plaats krijg ik > gekleurde (delen van) ringen te zien. Het gekke is, dat als ik er eentje > omdraai (zodat ze met de voorkanten tegen elkaar zitten, ik kan ze dan > echter niet aan elkaar vastschroeven) er wel complete verduistering optreedt > als ik ze draai. Zo gek is dat niet, maar de uitleg is vrij heftig. Als het je niet interesseert gewoon overslaan, maar voor de natuurkundig aangelegden onder jullie is de volgende uitleg misschien wel aardig: Eerst zul je wat meer over licht en polarisatie filters moeten weten. Een lichtgolf is een electromagnetische golf, en bestaat dus uit twee componenten: een electrische (E) en een magnetische (B), die beide loodrecht op elkaar staan. Dus staat E vertikaal dan staat B horizontaal. "Normaal" (=niet-gepolariseerd) licht bestaat uit oneindig vele electromagnetische golfjes die allemaal een willekeurige orientatie hebben. Voor het snappen van de werking van een polarisatie filter doen we even een uitstapje naar de polarisatie filters voor Rontgen-straling, maar het principe blijft gelijk. Zo'n polarisatie filter bestaat uit een groot aantal stroomgeleidende evenwijdige draadjes (denk maar aan zo'n champignon snijder van de Blokker ;-)). Van een invallende electromagnetische golf zal de electrische component in de vorm van een electrisch stroompje door de draadjes gaan lopen en hierdoor in sterkte afnemen. Vreemd genoeg is het zo, dat een magnetische golf niet zonder zijn electromagnetische broertje kan bestaan en dus ook in sterkte zal afnemen. Je zal begrijpen dat golven waarbij de electrische component loodrecht op de richting van de draadjes staan, hier niks van merken en dus ongehinderd verder gaan (magneetvelden worden niet gehinderd door een stroomgeleider). Natuurlijk zijn alle tussenliggende orientaties een soort "mengvormen". Licht dat 45 graden schuin georienteert is, zal bijvoorbeeld tot 70.7% van zijn intensiteit afnemen. Bereken je het netto resultaat van alle orientaties dan ben je uiteindelijk gewoon de helft van je licht kwijt. Nadat het "normale" ongepolariseerde licht door het filter is, bestaat het uitsluitend nog maar uit electromagnetische golven met een electrische component loodrecht op de richting van de draadjes (en dus de magnetische component evenwijdig met de draadjes). Wegens een paar natuurwetten heeft het verder nog tot gevolg dat de electrische golf en magnetische golf dezelfde "fase" krijgen. Dat wil zeggen: de fluctuerende E en B velden nemen tegelijk toe en af: B E ------- 0 0 +1 +1 0 0 -1 -1 0 0 etc. Als je een plaatje tekent met op de x-as de grootte van E en op de y-as de grootte B, dan krijg je dus een lijn die 45 graden schuin loopt /. Vervolgens gaat het licht door een zogenaamd kwart-lambda plaatje (lambda is het natuurkundig symbool voor de golflengte). Dit plaatje zorgt ervoor dat de electrische component een kwart-golflengte verschuift (= 90 graden fase-draaiing) ten opzichte van de magnetische component: B E ------- 0 +1 +1 0 0 -1 -1 0 0 +1 etc. Als je nu een plaatje tekent, dan krijg je een cirkel! Vandaar de naam circulair polarisatie filter. Oke, nu terug naar je probleem. Als je nu het circulair gepolariseerde licht weer door een rooster stuurt, krijg je het probleem dat het invallende licht niet meer uit willekeurig georienteerde golven bestaat. Het tweede filter zal dus niet meer normaal zijn werk kunnen doen. De preciese interactie tussen circulair gepolariseerd licht en een polarisatie filter is wat lastig uit te leggen, dus dat moet je maar van me aannemen. De oplossing is echter heel eenvoudig (die heb je zelf namelijk al ontdekt): draai het filter om! Hierdoor zal het normale, ongepolariseerde licht eerst door een kwart-lambda plaatje gaan. Maar door van al die willekeurige golven de E-component een 90 graden fase draaiing te geven gebeurd er nog niks, en heb je nog steeds chaos (ofwel ongepolariseerd licht). Nu volgt het lineaire polarisatie filter. Op het tweede polarisatie filter valt nu dus lineair gepolariseerd licht. Echter, in tegenstelling tot circulair gepolariseerd licht, kan lineair gepolariseerd licht wel mooi gefilterd worden. Tenslotte volgt nog een kwart-lambda plaatje om de boel circulair te maken. Klaar! Wat die kleuren betreft. Dat zit hem in het kwart-lambda plaatje. Lambda (dus de golflengte van het licht) is afhankelijk van de kleur van het licht. Je kan dus nooit 1 plaatje maken dat voor alle kleuren exact een kwart-lambda is. Fabrikanten kiezen daarom meestal de golflengte van licht dat midden in het zichtbare spectrum ligt. Dus sommige lichtgolven komen dan iets te kort, andere krijgen iets te veel fase-draaiing. Normaal zie je dat niet, immers, de intensiteit van het licht neemt niet af, alleen de polarisatie richting is anders. Maar gebruik je twee polarisatie filters, dan wordt het licht met een andere kleur (en dus met een klein beetje "verkeerde" orientatie wegens een niet helemaal exact kwart-lambda plaatje) door het tweede filter verzwakt. Bepaalde kleuren komen dus minder goed door dan andere kleuren. Verder gaf je al aan dat je filter wat vertekent, hetgeen betekent dat de dikte van het kwart-lambda plaatje waarschijnlijk ook behoorlijk varieert, en dus ook de kleur variaties. Conclusie: ofwel, filters omgekeerd op elkaar (maar dan moet je dus zelf schroefdraad maken), ofwel probeer een filter te vinden dan lineair gepolariseerd licht maakt, in plaats van circulair gepolariseerd licht. Dit lineaire filter moet dan _voor_ het circulaire filter. Zo, genoeg natuurkunde les. Bedtijd ;-) Groeten, Joris