Årskurs: 7-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Ljus och ljud, Våglära och optik

När ljus reflekteras, till exempel i en vattenyta eller i en våt vägbana, blir ljuset polariserat. Detta betyder att ljuset, som normalt svänger i alla riktningar, efter reflektionen bara svänger i en riktning. Ett par solglasögon med polaroider kan därför släcka ut reflexer - men bara om polaroiderna är monterade på rätt håll. Det här experimentet illustrerar varför det är så.

Material 

• En klar glödlampa.
• En bit blank, ganska mörk, plast.
• En eller två bitar polaroid. Använd till exempel polaroiderna från ett par gamla solglasögon. För att veta om det är polaroider i glasögonen och inte bara färgade plastbitar, tar du ut ”linserna” och kikar genom båda mot ljuset. När du vrider den ena linsen ska det bli mörkt. Då kan du vara säker på att det är två polaroider du har.

Experimentet

Placera glödlampan så att du ser glödtråden reflekteras i plastbiten, se figuren.

Titta på reflexen genom en polaroid samtidigt som du vrider polaroiden. I ett visst läge är reflexen som svagast. Titta nu på reflexen i lite olika vinklar mot plasten. Du kommer att se att det finns ett läge där reflexen varierar mycket i styrka när du vrider polaroiden. Denna vinkel bör vara 35 grader, se figuren.

Titta på andra reflexer i din närhet. Vrid polaroiden och se hur intensiteten varierar. Om du tittar på reflexer från en ren metallyta eller en vanlig spegel ser du inte någon nämnvärd variation i intensiteten när du vrider polaroiden.

Titta på himlen
Titta också på den blå himlen genom polaroiden. Intensiteten på himmelsljuset varierar något när du vrider polaroiden. Det betyder att solljuset delvis polariseras när det sprids mot atmosfärens molekyler. (Se även experimentet "Varför är himlen blå?".)

Gå ut en solig dag och leta upp en damm eller en annan blank vattenyta i vilken du kan se solen reflekteras. Då du har polaroiden i rätt läge släcks reflexen ut och du kan se ner under vattenytan. Vrider du polaroiden 90 grader ser du absolut ingenting längre av undervattensvärlden!

Vad händer?

Ljuset från glödlampan är opolariserat och svänger därmed i alla riktningar. Ytor som till exempel den ogenomskinliga plasten, det vill säga icke-metalliska ytor, reflekterar företrädesvis ljus som svänger parallellt med ytan.

Ljus som svänger i andra riktningar absorberas eller transmitteras (går igenom). Om plastytan är horisontell reflekteras den del av ljuset som svänger i samma plan och det ljus vi ser som en reflex är alltså horisontellt polariserat.

Polaroiden släpper bara igenom ljus som svänger i en riktning. När du tittar på horisontellt polariserat ljus släcker du alltså ut allt ljus om du placerar polaroiden så att den bara släpper igenom lodrätt polariserat ljus. Vrider du sedan polaroiden 90 grader släpps det horisontellt svängande ljuset igenom igen och du ser reflexen.

Eftersom reflexer från horisontella, reflekterande ytor, som till exempel en blank vattenyta, består av horisontellt polariserat ljus, ska polaroiderna i ett par solglasögon vara monterade så att de släcker ut detta ljus. 

Varierande intensitet
Om du sätter på dig ett par polaroidglasögon kan du se hur reflexernas intensitet varierar när du vrider på huvudet. Förhoppningsvis är reflexerna minimala när du håller huvudet normalt.

Ljus blir horisontellt polariserat till 100 procent endast då det infaller i en speciell vinkel. Denna vinkel är vid reflektion mot vatten 37 grader - vid reflektion mot glas och plast något mindre (34 grader respektive 35 grader).

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco.  Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)