De polarisatie van licht ligt ten grondslag aan een verscheidenheid aan recente technologische innovaties, waaronder 3D-cinema en LCD's. In LCD's zijn kleine elektronisch regelbare vloeibaar-kristalelementen tussen polarisatoren geplaatst. Als in plaats daarvan andere transparante polarisatieveranderende films, zoals cellofaancadeaupapier en verpakkingstape, tussen een set polarisatoren worden geplaatst, kan een reeks polarisatiegefilterde kleuren worden waargenomen.

In het American Journal of Physics Aaron Slepkov, van de Trent University in Canada, onderzoekt de fysica van hoe dergelijke kleuren ontstaan, hoe ze kunnen worden gecontroleerd en waarom subtiele veranderingen in kijkhoek, monsteroriëntatie en de volgorde van filmlagen tussen polarisatoren dramatische effecten kunnen hebben op de waargenomen kleuren.

Het onderzoek legt de nadruk op visuele voorbeelden van concepten die verband houden met dubbele breking, zoals optellen, aftrekken en volgorde van bewerkingen. De niet-commutatieve aard van dubbelbrekende toevoeging wordt bijvoorbeeld typisch geïllustreerd met behulp van formele matrixwiskunde. In dit geval gebruiken de onderzoekers echter kleurvisualisatie.

"Ik gebruik een visuele taal van kleuren om subtiele fysica te illustreren die vaak alleen wiskundig wordt aangetoond", zei Slepkov.

Hij werd gedeeltelijk geïnspireerd door het werk van kunstenaar Austine Wood Comarow, die carrière maakte in het toepassen van polarisatie-gefilterde kleurtechnieken in de beeldende kunst. Austine bedacht de term 'polage' of polarisatie van collage, om naar haar kunst te verwijzen.

Austine creëerde een breed scala aan werken met behulp van geavanceerde lagen van gesneden cellofaan en andere dubbelbrekende polymeerfilms, afgewisseld met lagen filmpolarisatoren. Haar stukken variëren van kleine op zichzelf staande stukken die op een plank passen tot enorme carrière-omspannende installaties in instellingen, zoals het Disney Epcot Center in 1981 en het Gyeongsangnam-do Institute of Science Education, in Jinju, Zuid-Korea, in 2017.

"In dit werk verduidelijk ik het verband tussen polarisatiefiltering en de waargenomen kleuren. Ik laat zien hoe verschillende aspecten van dubbele breking in gewone huishoudfilms kansen en uitdagingen bieden voor hun gebruik in de kunst," zei Slepkov.

Om polarisatiegefilterde kleuren te creëren, is alles wat nodig is een dubbelbrekend monster dat is ingeklemd tussen polarisatoren die een polarisatiepoort vormen. Veel huishoudelijke artikelen kunnen een caleidoscopische reeks kleuren en patronen bieden.

Transparant plastic bestek, bijvoorbeeld, biedt een klassieke demonstratie, waarbij plaatselijke spanning in de polymeerstructuur resulteert in differentiële dubbele breking, waarneembaar door een polarisatiepoort. Evenzo kunnen enigszins willekeurig gevouwen keukenfolie, folie voor geschenkmanden en gelaagd plakband ingewikkelde afbeeldingen vormen die doen denken aan glas-in-loodramen.

"Het manipuleren van dubbelbrekende films om kleurenafbeeldingen te maken is leuk en intellectueel stimulerend. Veel van de genuanceerde fysica van polarisatie, dubbele breking, vertraging en kleurentheorie kan worden waargenomen in deze toegankelijke maar uitgebreide onderneming", zei Slepkov. + Verder verkennen

Hoogste graad van zuiverheid bereikt voor gepolariseerde röntgenstralen