Дневное небо поляризовано: молекулы азота и кислорода рассеивают солнечный свет поперечно. Поляроидный фильтр делает этот эффект видимым — небо меняет яркость при вращении фильтра.
Максимальная поляризация — в 90° от Солнца. Есть нейтральные точки (Бабине, Брюстера, Арагó) с нулевой поляризацией. Именно этот механизм используют пчёлы для навигации по небу в пасмурную погоду.
Один поляроидный фильтр (~150 руб.) — всё, что нужно для опыта. Карта поляризации строится за 30 минут наблюдений.
Вопросы для обсуждения
- Пчёлы и некоторые птицы ориентируются по поляризации неба. Как именно: они «видят» угол поляризации или степень поляризации? Что происходит с их навигацией при сплошной облачности?
- Нейтральные точки Бабине (над Солнцем) и Брюстера (под Солнцем) имеют нулевую поляризацию. Как они образуются? Можно ли их найти экспериментально?
- Рассеяние Рэлея объясняет как синий цвет неба, так и его поляризацию. Почему степень поляризации максимальна в 90° от Солнца, а не в каком-то другом направлении?
- Закат красный, небо синее — следствие рассеяния Рэлея (интенсивность ~1/λ⁴). Как изменится поляризация неба на Марсе, где атмосфера в 100 раз разреженнее?
- Камера смартфона со стопкой поляроидов могла бы картировать поляризацию неба. Какие технические трудности возникают при попытке создать такой прибор из подручных материалов?