Polaroid

Polaroid on õhukesest plastlehest materjal, mis laseb läbi ainult kindla polarisatsiooniga valgust ja nõrgendab (neelab) tugevalt ristsihis polariseeritud valgust 

Polaroid on kõige sagedamini kasutatav dikromaatne materjal. See absorbeerib selektiivselt valgust tasapinnalt, mis tavaliselt edastab vähem kui 1% valgust läbi polaroidilehe. See võib aga edastada rohkem kui 80% valgust risti tasapinnal. Sõna "polaroid" viitab tavaliselt polaroidi H-lehele, mis on joodiga immutatud polüvinüülalkoholi leht. Polüvinüülalkoholi leht kuumutatakse ja venitatakse ühes suunas samal ajal pehmendades, mille tulemuseks on pika polümeerse molekuli joondamine venitamise suunas. Kui jood lisatakse, siis kinnituvad joodi aatomid joondatud ahelatele. Joodi aatomid tekitavad elektronid, mis võivad liikuda hõlpsasti piki joondatud ahelaid, kuid mitte nendega risti. Nende ahelatega paralleelsed elektriväljaga lained imenduvad intensiivselt elektronide liikumise ahelate kaudu . 

Üks levinumaid kasutusalasid pindade polariseerimisel on päikeseprillid. Polariseeritud lääts ehk polaroid on mitmekihiline, polariseeritud pinnakattega, valdavalt rohelist või pruuni tooni prillilääts, mida läbivad ainult pooled peegeldunud valguskiirtest. See ei pruugi kehtida küll odavate prillide ega üldjuhul ka disainerprillide kohta, küll aga kasutatakse seda korralikes spordiprillides, sest need on töödeldud nii, et horisontaalsetelt pindadelt tagasi peegelduv valguskiirgus ei pääseks prillikaasist läbi vähendadest sellega oluliselt võimalust, et päike pimestaks 

Teisisõnu on tegemist filtriga, mis neelab läikivatelt pindadelt peegeldunud segava valguse, mistõttu on ideaalne kasutamiseks talvistes tingimustes, vee peal liigeldes ja ka tavalises liikluskeerises. Polaroidprille kasutatakse ka pingete tuvastamiseks läbipaistvates materjalides, kus mehaaniliste pingete tekitatud optilise kaksikmurdumise abil saab polaroidide vahel visualiseerida pingete jaotust, stereovisiooni ehk 3D-kino teatud variantides vasaku ja parema silma kujutiste eraldamiseks ning fotograafias.

Tööpõhimõte

Kuna valgus koosneb tohutust arvust lainetest, siis võib sealt leida maapinna suhtes nii horisontaalselt kui vertikaalselt levivaid laineid. See teadmine andis teadlastele võimaluse hakata neid valguskiiri sorteerima. Selleks kasutatakse keemiliselt töödeldud klaase, mis on võimelised läbi laskma ainult ühes konkreetses suunas liikuvat valgust ja samal ajal blokeerides kas täielikult või osaliselt teised laine suunad 

Tavaline päikesevalgus ehk päevavalgus levib kolmedimensioonilises ruumis igas suunas. Erinevatelt, valdavalt siledatelt, pindadelt peegeldunud valgus on polariseerunud ja levib ainult horisontaal- ja vertikaalsuunaliste lainetena. Vertikaalsed peegeldunud valguslained toovad silma nägemisretseptoritesse kasulikku, s.t nägemiseks vajalikku informatsiooni, samas kui horisontaalsed valguslained, mis silma jõuavad, kannavad endas nn optilist müra, mis häirib nägemisteravust . 

Varasematel aegadel ja vahel ka praegu kasutatakse polaroidi nimetust ekslikult iseloomustamaks fotokroomläätse, mis on aga UV-valguse toimel isetumenev prillilääts ning peegelduste vähendamise funktsiooni sellel pole. Valmistatakse ka mõlema tehnoloogia funktsiooni täitvaid prilliläätsi ehk fotokroomseid polariseerivaid prilliläätsi, mis käituvad sarnaselt tavalise fotokroomläätsega. Enamiku tootjate valmistatavad polaroidid pakuvad ka väga head kaitset ultraviolettkiirguse (UV) eest. Kuna baasmaterjali näol võib olla tegu eri variantidega, erinevad ka võtted kõrgekvaliteedilise UV-kaitse saavutamiseks prilliläätsel. Värvitu mineraalklaasi puhul kantakse UV-filter toonitud polaroidkilele, mis klaasiga liidetakse. Plastikmaterjalide ja polükarbonaadi puhul on UV-filter juba baasmaterjalis olemas, mistõttu polaroidkilele enam midagi ei lisata  

 Drivewear 

Kombineeritud fotokroom- ja polaroidprilliklaas, mis on välja töötatud just sõidukijuhtidele. Esialgselt rohekas-kollane toon toob pilves ilmaga välja rohkem kontrasti. Päikesepaistelise ilmaga tumeneb klaas sõidukis rohkem kui tavaline fotokroom ning polaroidfiltrid vähendavad peegeldusi pindadelt. Õues tumenevad klaasid UV-kiirguse toimel maksimaalselt, säilitades samas väga hea optilise selguse . 

Ajalugu

Esimesi polariseeritud prilliläätsi esitles 1928. aastal nüüdseks juba väga tuntud firma Polaroid asutaja Edwin H. Land, kes valmistas esimese polaroidkile, mille dikroism ehk valguse lahutus oli tingitud valguse neeldumisest kilesse viidud orienteeritud jodohiniinsulfaadi mikrokristallides. 
Esimesed polaroidläätsed olid eranditult planumid ehk ilma optilise tugevuseta prilliläätsed ja neid kasutati sportimisel. Tänapäeval hindavad polaroidläätse häid omadusi mitte ainult sportlased, vaid ka päikeseprillide tavakasutajad. Kindlasti on selles oma osa ka erinevate tehnoloogiate arengul, mis võimaldab valmistada ka optilisi ja fotokroomseid polaroidläätsi 

 Kronoloogia 

 1929 – valmis maailma esimene sünteetiline polariseeriv kile, mis nimetati polaroidiks, valmistajaks Dr. Edwin Land – on aluseks kõikidele tänapäeva polariseerivatele prillidele, fotograafiatarvikutele ja ekraanidele.
 1935 – Kodak ostis õigused, et kasutada polaroidi päikeseprillide tootmiseks.
 1937 – asutati Polaroid Corporation.
 1938 – Polaroid kuulutas välja Vektograafi, mis on polariseeritud 3D-süsteem.
 1940 – Polaroid valiti lennujõudude ja armee kvaliteetsete prillidega varustajaks.
 1948 – Edwin Land tuli välja esimese polaroidkaameraga Model 95.
 1950 – Polaroid laienes kiirelt ja tutvustati esimesi öösel sõitmiseks mõeldud prille. Polaroidpäikeseprillid jõudsid Euroopasse ning olid saadaval 45 riigis.
 1990 – Polaroid PTX4000 läätse unikaalse press-poleerimise tehnoloogia väljatöötamine. Premium 3D-lääts ja raam IMAX-kinodele
 2009 – Polaroid Company teatas polaroidkaamera tootmise lõpetamisest.
 2012 – Polaroid tähistas 75. sünnipäeva liidrina polariseerivate läätsede tehnoloogias. Polaroidpäikeseprille müüdi 4 miljonit paari 80 riigis .

 Valmistamine 

Polaroidlääts on kõrgtehnoloogiline toode, mille maksumus on tavalise päikeseklaasiga võrreldes oluliselt kõrgem. Seetõttu tuleb polaroidläätsedega töötamisel järgida kindlaid juhtnööre vältimaks läätsede kõlbmatuks muutumist ja taotledes raami paigaldatud polaroididelt maksimaalset võimalikku efekti. Kõigepealt tuleb teada polaroidläätse ehitust – mineraalläätses asub polaroidfilter läätse paksuse suhtes keskel, plastiku ja polükarbonaadi puhul aga keskjoone suhtes eespool, umbes kolmandiku piiril.

Polariseeriva prilliläätse tähtsaim osa on polariseeriv kile ehk film. Polaroidkile valmistamiseks kasutatakse polüvinüülalkoholist valmistatud kilet, mida kuumutatakse ja seejärel venitatakse, mille tulemusel molekulid paiknevad paralleelseteks kiududeks venitusjõu suunas. Seejärel kastetakse kile madala kontsentratsiooniga joodilahusesse, mille molekulid omakorda haakuvad paralleelsete polüvinüülalkoholi struktuuridega, moodustades polariseeriva filtri. Patenteeritud on erinevaid polaroidmaterjale vedelkristall-polümeeride ja dikroomsete (neeldumine sõltub suunast) värvimolekulide baasil. 

Kõrgekvaliteedilised polariseeritud prilliläätsed valmistatakse lamineerimismeetodi abil, pressides filtri mõlemale pinnale osa läätsest. Seetõttu ei saagi polaroidläätsi paigaldada prilliraamidesse, mille puhul tuleb läätse sisse soon lõigata (nt tamiilraamid). Kihid lihtsalt eralduksid üksteisest ja lääts muutuks kasutuskõlbmatuks. Polaroidläätsede valmistamiseks kasutatakse CR-39-t, polükarbonaati, atsetobutüraat tselluloose, kõrge murdumisnäitajaga plastikmaterjale ning värvitut ja fotokroomset mineraalklaasi.

Plastikmaterjalist polariseeruvad prilliläätsed valmistatakse vormimise ehk valumeetodil: vormi keskele kinnitatud polaroidfilmi pooltele valatakse monomeer, mis polümeriseerub, tahkub, muutes polaroidi läätse sees olevaks lahutamatuks osaks.

Mineraalklaasist valmistatud polaroidlääts koosneb mitmest erinevast kihist, mis on omavahel tihedalt kokku pressitud.

Polaroidläätsed ei kannata kõrgeid temperatuure, mistõttu tuleb jälgida, et veevool käiakivile ei oleks mingil juhul takistatud. Polaroidi plastraami paigaldamisel tuleb läätse föönist tuleva liigse kuumuse eest kaitsta näiteks prillilapiga.

Polaroidläätse raami paigaldamisel tuleb rangelt kinni pidada valmistajapoolsest tähistusest. Tavaliselt märgitakse mõlemale läätsele horisontaaltelg, millest kinnipidamine tagab läätsedelt oodatava efekti. Juba kunagi välja käiatud läätsed, tuleb kindlasti horisondiga tähistada .

Metall- või plastraamidesse paigaldatud polaroidläätsed ei tohiks mitte mingil juhul pingesse jääda, kas siis läätse suuruse või raami ja läätse erineva kumeruse tõttu.
Polaroidläätsede kruviraamidesse paigaldamine toimub sarnaselt tavapärase plast- või mineraalläätse paigaldamisega, puurimisega ei kaasne mingeid erilisi ohutusnõudeid .

 Polaroidide toonid 

Varaseimad polariseerivad päikeseprillid olid tumerohelised, kuid tänapäeval valmistatakse polaroide suures värvivalikus. Neist levinumad:
 hall – alandab valgustugevust, mõjutamata seejuures värvispektrit. Suhteliselt neutraalne ja hele, mistõttu sobib pikemaajaliseks kandmiseks, samas silma üleliigselt koormamata. Peetakse heaks valikuks autojuhtidele ja kalameestele;
 pruun – suure kontrastilahutusega lääts. Sobib eelkõige sportlastele, kuid tumeduse tõttu ei sobi pikemaajaliseks kandmiseks;
 kollane – suurendab kontrastitaju, kuna eemaldab nähtava sinise spektriosa. Sobib laskespordi harrastajatele, jahimeestele ja autojuhtidele, kes liiklevad piiratud nähtavustingimustes (udu, vihm, videvik jne);
 halli-roosa gradient – polaroidfilter, mis on ülevalt hall ja altpoolt läheb sujuvalt punakasroosaks. Vähendades segava valguse hulka läätse ülemises osas, muutuvad läbipaistvamaks alumises. Sobib autojuhtidele .

Vaata ka
 Päikeseprillid
 Lääts
 Valgusfilter
 Ultraviolettkiirgus
 Polarisatsioon
 Laine
 Polaroid Corporation
 Edwin H. Land

 Viited 

Kategooria:Optika
Kategooria:Materjalid