Идея
Свет от голубого неба поляризован: рассеиваясь на молекулах воздуха (рэлеевское рассеяние), он начинает колебаться преимущественно в одной плоскости, и по небу это складывается в узор колец вокруг Солнца. Пчёлы и навозные жуки читают этот узор и держат по нему курс (см. Поляризация в природе). С одним поляроидом ты увидишь то же самое.
Что понадобится
- Линейный поляроид: линза из поляроидных солнечных очков, плёнка-поляроид или линза линейных 3D-очков (IMAX-типа), ~0–300 ₽.
- Ясное голубое небо.
Безопасность. Никогда не смотри на Солнце — ни глазом, ни через фильтр. Все наблюдения — в стороне от Солнца, лучше спиной к нему.
Опыт 1: найти узор неба
- Встань спиной к Солнцу и смотри на чистый участок неба сбоку от него (примерно под прямым углом к направлению на Солнце — там поляризация сильнее всего).
- Смотри на небо через поляроид и медленно вращай его.
- Небо будет то темнеть, то светлеть. Запомни положение, где темнее всего, — ты нашёл направление поляризации в этой точке.
- Поводи взглядом по небу: тёмная полоса максимальной поляризации тянется дугой через всё небо — это и есть «компас», по которому ориентируется пчела.
Опыт 2: поймать поляризацию глазом (кисть Хайдингера)
Поляризацию можно увидеть без всякого фильтра — глаз на это слабо, но способен. Посмотри несколько секунд на ровный поляризованный свет (синее небо в стороне от Солнца или белое поле экрана ноутбука) и поищи в центре зрения едва заметную желтоватую «бабочку»-бантик — кисть Хайдингера. Наклони голову — бантик повернётся вместе с направлением поляризации. Получается у не всех и не сразу: это тонкое наблюдение.
Опыт 3: найти спрятанное Солнце
Как пчела в облачный день: если Солнце скрыто за тучей или домом, но виден клочок чистого неба, по направлению его поляризации (через поляроид) можно прикинуть, где сейчас Солнце. Проверь себя, когда оно снова выглянет.
Остриё
Ты смотришь на целое измерение света, для человека почти закрытое: яркость и цвет неба не меняются, а поляроид показывает скрытый узор. Для нас это диковина, а для пчелы, жука и рака-богомола — рабочий инструмент навигации. С куском поляроида ты на минуту получаешь зрение, которого у тебя нет.
Что записать (гражданская наука)
- Где на небе поляризация сильнее всего (относительно Солнца).
- Получилось ли увидеть кисть Хайдингера — и на чём (небо/экран).
- Удалось ли «вычислить» спрятанное Солнце и насколько точно.
Читать дальше
→ Поляризация в природе: кто и как пользуется этим узором → Закон Малюса: два поляроида и косинус-квадрат → Поляроид: как вообще получают поляризационную плёнку