بولارويد (مستقطب)

البولارويد هو نوع من الصفائح البلاستيكية الصناعية التي تستخدم كمستقطب أو مرشح استقطاب . وهي علامة تجارية لشركة بولارويد ، وقد دخل المصطلح منذ ذلك الحين في الاستخدام الشائع.

تتكون المادة الأصلية، التي حصلت على براءة اختراع في عام 1929 ^[1] وتم تطويرها بشكل أكبر في عام 1932 بواسطة Edwin H. Land ، من العديد من البلورات المجهرية من كبريتات اليودوكوينين (الهراباثيت) المضمنة في فيلم بوليمر نتروسليلوز شفاف . يتم محاذاة البلورات الشبيهة بالإبر أثناء تصنيع الفيلم عن طريق التمدد أو عن طريق تطبيق مجالات كهربائية أو مغناطيسية. مع محاذاة البلورات، تكون الورقة ثنائية اللون : تميل إلى امتصاص الضوء المستقطب بالتوازي مع اتجاه محاذاة البلورة ولكنها تنقل الضوء المستقطب بشكل عمودي عليها.

يحدد المجال الكهربائي الناتج عن موجة كهرومغناطيسية (مثل الضوء) استقطابها. إذا تفاعلت الموجة مع خط من البلورات كما في ورقة بولارويد، فإن أي مجال كهربائي متغير في الاتجاه الموازي لخط البلورات سوف يتسبب في تدفق تيار على طول هذا الخط. ستصطدم الإلكترونات المتحركة في هذا التيار بجسيمات أخرى وتعيد إصدار الضوء ذهابًا وإيابًا. سيؤدي هذا إلى إلغاء الموجة الواردة مما يتسبب في قلة أو عدم انتقال الضوء عبر الورقة.

ومع ذلك، فإن مكون المجال الكهربائي العمودي على خط البلورات لا يمكن أن يسبب سوى حركات صغيرة في الإلكترونات لأنها لا تستطيع التحرك كثيرًا من جانب إلى آخر. وهذا يعني أنه سيكون هناك تغيير طفيف في المكون العمودي للمجال مما يؤدي إلى انتقال جزء من موجة الضوء المستقطبة عموديًا على البلورات فقط، وبالتالي السماح باستخدام المادة كمستقطب للضوء . [ ^{بحاجة لمصدر ]}

تم استبدال هذه المادة، المعروفة باسم J-sheet ، لاحقًا بـ H-sheet Polaroid المحسّن ، الذي اخترعه لاند في عام 1938. H-sheet هو بوليمر كحول بولي فينيل (PVA) مشبع باليود . أثناء التصنيع، يتم تمديد سلاسل بوليمر PVA بحيث تشكل مجموعة من الجزيئات الخطية المتراصة في المادة. يرتبط المنشط اليودي بجزيئات PVA ويجعلها موصلة على طول السلاسل. يتم امتصاص الضوء المستقطب الموازي للسلاسل، وينتقل الضوء المستقطب العمودي على السلاسل. ^[2]

نوع آخر من الصور المستقطبة هو الصور المستقطبة المصنوعة من ورق K ، والتي تتكون من سلاسل من البولي فينيلين المتراصة في بوليمر PVA الذي يتم إنتاجه عن طريق تجفيف PVA. تتميز مادة الصور المستقطبة هذه بمقاومة خاصة للرطوبة والحرارة. ^[3]

تُستخدم الألواح المستقطبة في شاشات الكريستال السائل والمجاهر الضوئية والنظارات الشمسية . ونظرًا لأن صفائح البولارويد ثنائية اللون ، فإنها تمتص الضوء المرتطم بمستوى واحد من الاستقطاب، لذا فإن النظارات الشمسية ستقلل من الضوء المستقطب جزئيًا المنعكس من الأسطح المستوية مثل النوافذ والألواح المائية على سبيل المثال. كما تُستخدم أيضًا لفحص اتجاه السلسلة في المنتجات البلاستيكية الشفافة المصنوعة من البوليسترين أو البولي كربونات .

يتم وصف شدة الضوء الذي يمر عبر المستقطب البولارويدي من خلال قانون مالوس .

• إدوين إتش لاند (1951). "بعض الجوانب المتعلقة بتطوير المستقطبات الورقية". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية 41(12): 957-963.
• هاليداي، ريسنيك، ووكر. أساسيات الفيزياء ، الطبعة السابعة، جون وايلي وأولاده
• ويليام شورليف (1962). الضوء المستقطب: الإنتاج والاستخدام ، مطبعة جامعة هارفارد .

• "الزجاج أحادي الاتجاه يمنع الوهج" مجلة Popular Mechanics، أبريل 1936، الصفحات 481-483