مقدمة عن العدسات المستقطبة

مع ارتفاع درجات الحرارة، يتزايد إقبال الناس على ارتداء النظارات الشمسية لحماية أعينهم. وتنقسم النظارات الشمسية الشائعة إلى نوعين: ملونة ومستقطبة. ولا تُعدّ النظارات الشمسية المستقطبة غريبة على المستهلكين أو الشركات على حد سواء.

تعريف الاستقطاب
الاستقطاب، أو الضوء المستقطب، هو حالة يكون فيها الضوء المرئي موجة مستعرضة، ويكون اتجاه اهتزازها عموديًا على اتجاه انتشارها. أما اتجاه اهتزاز الضوء الطبيعي فهو عشوائي في المستوى العمودي على اتجاه انتشاره؛ بينما في الضوء المستقطب، يكون اتجاه اهتزازه محصورًا في اتجاه محدد في لحظة معينة.

تصنيف الاستقطاب
يمكن تقسيم الاستقطاب إلى ثلاثة أنواع: الاستقطاب الخطي، والاستقطاب الإهليلجي، والاستقطاب الدائري. يُشير مصطلح الاستقطاب عمومًا إلى الاستقطاب الخطي، المعروف أيضًا بالاستقطاب المستوي. تكون حركة هذا النوع من الموجات الضوئية ثابتة في اتجاه محدد، ولا تتغير. يتبع مسار انتشارها في الفضاء منحنى جيبيًا، ويكون إسقاطها على المستوى العمودي على اتجاه الانتشار خطًا مستقيمًا.

يُطلق على المستوى المُشكَّل من اتجاه اهتزاز الضوء المستقطب خطيًا واتجاه انتشاره اسم مستوى الاهتزاز، بينما يُطلق على المستوى العمودي على اتجاه الاهتزاز والذي يحتوي على اتجاه الانتشار اسم مستوى الاستقطاب. ويمكن إنتاج ضوء مستقطب خطيًا بتمرير الضوء الطبيعي عبر مُستقطِب.

وظيفة الاستقطاب
في حياتنا اليومية، توجد مصادر ضوئية عديدة تُصدر ضوءًا ضارًا، وخاصة ضوء الشمس. يُصدر ضوء الشمس ثلاثة أنواع من الضوء: الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء، والأشعة فوق البنفسجية. ومن بين هذه الأنواع، تُسبب الأشعة فوق البنفسجية ضررًا بالغًا للجلد والعينين. يتراوح طول موجة الضوء المرئي بين 380 و780 نانومترًا، بينما تُقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى UVA وUVB وUVC، بأطوال موجية تزيد عن 310 نانومترات. تُعد أشعة UVA وUVB وUVC أشعة ضارة، والتعرض لها لفترات طويلة يُسبب تلفًا للجسم. تُؤثر أشعة UVB بشدة على الرؤية، وهي أيضًا المسؤولة عن اسمرار الجلد. تمتص معظم زوايا العين هذا النوع من أشعة UVB، لذا من الضروري حجب هذا المصدر الضوئي.

عدسات مستقطبةتتميز هذه العدسات بخاصية استقطاب الضوء، مما يسمح لها بحجب الضوء الضار دون التأثير على نفاذية الضوء المرئي، وبالتالي حماية العينين. إضافةً إلى وظيفتها الأساسية في الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، تتميز العدسات المستقطبة أيضاً بخاصية مقاومة الوهج، وانعكاس الضوء من الطريق، ووهج سطح الماء، مما يجعلها مناسبة للقيادة، والصيد، والسفر، والاستخدام اليومي.

إنتاج العدسات المستقطبة
بعبارات بسيطة،عدسات مستقطبةتتميز العدسات المخصصة لقصر النظر ببنية تشبه الساندويتش (تتكون من طبقة أمامية من العدسات الشمسية، وطبقة وسطى من الألياف المستقطبة، وطبقة خلفية من عدسات قصر النظر، جميعها ملتصقة ببعضها). يبلغ معامل انكسار مادة العدسات الشائعة الاستخدام 1.50 (توجد أيضًا عدسات بمعامل انكسار 1.60، ولكنها أغلى ثمنًا). تتميز هذه العدسات بسماكتها ووزنها، وإذا تجاوزت درجة قصر النظر 600 درجة، فسيتأثر كل من المظهر الجمالي والراحة بشكل ملحوظ. يتفاوت سعر العدسات المستقطبة لقصر النظر بشكل كبير، ويعتمد على جودة عملية التصنيع واستقرارها لدى الشركة المصنعة.

تُساعد العدسات المستقطبة في تصفية بعض الضوء المتناثر (مثل تأثير الشبكة في الستائر)، ولكن هناك فرق كبير في الجودة. فالعدسات المستقطبة رديئة الجودة عُرضة للتقشر والتشقق، والعديد منها لا يفي بالمعايير البصرية.
مواد العدسات المستقطبة
هناك أربعة أنواع شائعة منعدسات مستقطبةالموجود في السوق: العدسات الزجاجية، والعدسات الراتنجية، والعدسات البولي كربونات، والعدسات المصنوعة من مادة TAC.
① العدسات الزجاجية
على الرغم من أنها مقاومة للخدش وتتمتع بأداء بصري جيد، إلا أن وزنها ومشاكل السلامة أدت إلى انخفاض تدريجي في استخدامها.
② عدسات راتنجية
تتميز عدسات الراتنج بسهولة تلوينها وخفة وزنها ومقاومتها للصدمات، مما يجعلها من المواد الشائعة في صناعة النظارات الشمسية. مع ذلك، فهي عرضة للتشقق أثناء عملية التشكيل، وقد تشكل خطراً على السلامة عند تعرضها لصدمات قوية.
③ عدسات TAC
تُعدّ مادة TAC من المواد الشفافة ذات الوزن الجزيئي العالي. تتميز عدسات TAC المستخدمة في النظارات الشمسية بمقاومتها للأحماض والقلويات، وخفة وزنها، وتكلفتها المنخفضة. مع ذلك، تعاني عدسات TAC من ضعف مقاومتها للتآكل وعدم استقرار خصائصها البصرية. ورغم سعرها المنخفض، فقد تخلّت عنها معظم العلامات التجارية الأجنبية الشهيرة.
④ عدسات الكمبيوتر الشخصي
إنها خفيفة الوزن، وتتمتع بأداء تظليل جيد، ومقاومة أقوى للصدمات، مما يجعلها باهظة الثمن نسبياً.
تتغلب عدسات البولي كربونات على مشاكل الإجهاد الكروي والاستجماتيزم الناتجة عن تشوه عدسات TAC التقليدية بعد تركيبها في الإطار. تتميز هذه العدسات بمقاومة عالية للصدمات (أكثر بـ 60 مرة من العدسات الزجاجية، و20 مرة من عدسات TAC، و10 مرات من عدسات الراتنج)، وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء والمجالات العسكرية. في الوقت نفسه، تتميز عدسات البولي كربونات بخفة وزنها، حيث إنها أخف بنسبة 37% من عدسات الراتنج الأكثر شيوعًا.

الفرق بينالعدسات المستقطبةوالعدسات الملونة
تقتصر وظيفة العدسات الملونة على تقليل الضوء فقط، ولا يمكنها حجب الضوء تمامًا. فهي تُخفف من حدة الوهج والأشعة فوق البنفسجية، ولا تستطيع منع هذه الأشعة الضارة بشكل كامل. كما أن انخفاض مستوى الضوء يؤثر على نفاذية العدسات، مما يُشكل خطرًا على سلامة مرتديها.