20. Bölge Kuzeydoğu OGO YK Başkanı Gözlükçü Taylan Küçüker, Polarizasyon konusu hakkında bilgilendirme yaptı.

Başkan küçüker, Polarizasyon, üzerine yaptığı bilgilendirmede şu ifadelere yer verdi.

“İnsan, öğrendiklerinin yaklaşık %83’ünü görme duyusu aracılığıyla edinir. Tarih boyunca insanoğlu, gözlerimize etki eden ışığın yapısını anlamaya çalışmıştır.
Bu noktada önce “Işık nedir?” sorusunun cevaplanması gerekir.
1666 yılında İngiliz fizikçi Isaac Newton, bu soruya ilk bilimsel yanıtı vermiştir. Newton’a göre ışık, ışık kaynaklarının etrafa yaydığı son derece küçük taneciklerden oluşuyordu. Bu tanecikler saydam ortamlarda çok büyük bir hızla, doğrusal bir yol izleyerek yayılıyorlardı. Newton’un “tanecik teorisi” ışığın doğrusal hareketini, yansıma ve kırılma özelliklerini başarılı biçimde açıklıyordu.
1678’de Hollandalı fizikçi Christian Huygens, ışığın bir titreşim hareketi olduğunu öne sürdü. Ona göre ışık kaynakları saniyede milyarlarca kez titreşiyor ve bu titreşimler saydam ortamlarda dalgalar halinde yayılıyordu. Böylece dalga teorisi ortaya atılmış oldu.
1801’de İngiliz bilim insanı Thomas Young, farklı renklerin farklı dalga boylarına sahip olduğunu gösterdi ve ilk kez interferans (girişim) deneyini gerçekleştirdi. Bu buluş Huygens’in dalga teorisini destekledi. 1856’da İskoç matematikçi James Clerk Maxwell, ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu ortaya koydu.
Bugün biliyoruz ki, ışık çok geniş bir elektromanyetik spektrumun 400–700 nanometre arasındaki görünür ışık bölümünü oluşturur. Tüm elektromanyetik dalgalarda olduğu gibi, ışığın yayılması sırasında birbirine dik elektrik ve manyetik alanlar oluşur; bu alanlar dalganın ilerleme yönüne de diktir.
yüzyıldaki bu gelişmeler dalga teorisini desteklese de, 20. yüzyılın başlarında Newton’un tanecik teorisi yeniden gündeme gelmiştir. 1900’de Alman fizikçi Max Planck, “kuantum teorisi”ni ortaya atarak elektromanyetik enerjinin foton adı verilen bölünemeyen parçacıklar halinde yayıldığını ve soğurulduğunu öne sürdü. 1905’te Albert Einstein, Planck’ın teorisini destekleyerek her fotonun enerjisinin ışığın frekansı ile orantılı olduğunu gösterdi.
1924’te Fransız fizikçi Louis de Broglie, ışığın dalga ve tanecik özelliklerini birleştiren bir yaklaşım geliştirdi. Ona göre ışık, dalga şeklinde yayılan fotonlardan oluşuyordu.
Günümüzde kabul edilen görüşe göre ışık, havada, boşlukta veya saydam ortamlarda dalga özelliği gösterirken; üretilirken veya soğurulurken (absorbe edilirken) tanecik özelliği sergiler.
Polarizasyon (Kutuplaşma)
Işık kendi doğrultusunda ilerlerken hem yukarı-aşağı hem sağa-sola titreşim yapar. Polarize eden filtreler ise bu titreşimlerden yalnızca tek bir yönde olanların geçmesine izin verir. Işığın böylece tek yönde titreşecek hale getirilmesine polarizasyon (kutuplaşma) denir.
Güneş ışığı yatay bir yüzeyden yansıdığında genellikle rahatsız edici parlamalar (glare) meydana gelir. Bu parlamalara uzun süre maruz kalmak, bazı göz rahatsızlıklarına —özellikle katarakta— yol açabilir.
Her güneş gözlüğü parlamayı bir ölçüde azaltabilir, ancak yalnızca yüksek kaliteli polarizasyon filtresine sahip gözlükler, seçici geçirgenlikleri sayesinde zararlı yansımaları engelleyip yararlı ışığın göze ulaşmasını sağlar.
Polarizasyonun Tarihçesi ve Polaroid Maddesi
1938’de Edwin H. Land, Polaroid adı verilen maddeyi geliştirdi. Bu madde, yönlendirilmiş moleküllerin seçici soğurması yoluyla ışığı polarize eder. Polaroid, uzun zincirli ince hidrokarbon tabakaları (örneğin polivinil alkol) şeklinde üretilir.
Üretim sırasında tabakalar gerilerek moleküllerin aynı yönde sıralanması sağlanır. Daha sonra tabaka iyot içeren bir çözeltiye daldırılır ve moleküller iletken hâle gelir. Elektriksel iletim, öncelikle molekül zincirleri boyunca gerçekleşir. Moleküllerin valans elektronları zincir boyunca kolayca hareket edebilir, bu nedenle moleküller elektrik alan vektörü zincire paralel olan ışığı soğurur, dik olanı ise geçirir.
Bu zincirlere dik doğrultuya geçirgen eksen (veya iletim ekseni) denir. İki polarize filtre birbirine dik açıyla yerleştirilirse, ışık geçemez.
Polarize camlar genellikle ince film hâlinde iki cam arasına ya da renkli plastik yüzeye yapıştırılarak elde edilir.
Polarize Lenslerin Kullanım Alanları
Araç kullanımı:
Asfalt ve kaldırımlardan yansıyan parlak ışıklar polarizedir. Bu nedenle gündüz araç kullananlar için polarize lensler göz yorgunluğunu azaltır. Araştırmalar, ön konsoldan cama yansıyan ışığın sürücü görüşünü %30’a kadar düşürdüğünü göstermiştir. Polarize gözlükler bu sorunu ortadan kaldırır.
Balıkçılık:
Su yüzeyinden yansıyan ışık, suyun altını görmeyi engeller. Polarize lensler bu yansımayı azaltarak su altını net biçimde görmeyi sağlar.
Plaj ortamı:
Kum ve sudan yansıyan ışığı azaltarak görüş konforunu artırır.
Renklerin solması:
Yansıyan ışık renkleri soluk gösterir. Polarize lensler bu parlamayı engelleyerek renklerin doğal görünmesini sağlar.
Karlı havalar:
Karda yansıma oranı çok yüksektir. Polarize lensler, kar ortamında parlaklığı azaltarak göz kırpma ihtiyacını düşürür ve görüşü rahatlatır.
UV koruması:
Polarize lensler, zararlı UV (ultraviyole) ışınlarını da tutarak göz sağlığını korur.
Polarizasyon Teknolojisinin Diğer Kullanım Alanları
Polarizasyon teknolojisi yalnızca gözlüklerde değil, hesap makineleri ve LCD ekranlar gibi cihazlarda da kullanılır.
Bu sistemlerde sıvı kristal ekran, polarize ışığı belirli açılarda bükerek görünür veya görünmez hâle getirir. Elektrik akımı uygulandığında kristalin yapısı değişir, böylece ışığın geçişi engellenir ve o bölge siyah görünür.” şeklinde ifade etti.
Kaynaklar
Ankara Oftalmoloji Derneği Akademik Eğitim Programı (Ulusal Oftalmoloji Kursu) — Refraksiyon (Nisan 1990, Ankara)
Cumhuriyet Üniversitesi Optisyenlik Programı Ders Notları — Taylan Küçüker, Özlem Daylak (1992–2000)