Égboltpolarizáció és az állatok

A természetben előforduló egyik legfeltűnőbb fénypolarizációs jelenség a tiszta égbolton látható egy egyszerű lineáris polárszűrővel. Számos polarizációra érzékeny szemű állat tájékozódásra használja e mintázatot.

Az égboltfény videopolarimetriás mérésének geometriája. A videókamerának, illetőleg a Napnak a vízszintestől mért hajlásszöge (elevációja) k, illetve N.

Arago, Babinet, Brewster

Dominique Francois Jean Arago(2. b-c ábra).Jacques Babinet

Babinet-féle pont (2. b-c ábra)Arago-pontDavid Brewster

Rayleigh és az E-vektor
Lord Rayleigh,John William Strutt

A videopolarimetriás felvételek különböző irányai és ablakai az égbolton. (Az összesítő ábra egy képzeletbeli külső megfigyelő szemszögéből, "űrhajós-perspektívából". Amikor a kamera az antiszoláris és szoláris meridián felé néz, a látómezejét jelképező téglalap alakú ablakot AS-sel illetve S-sel jelöljük. Az AS és S mögötti számok a kamera fokban mért elevációját adják meg. A Z ablak az égbolt zenit körüli tartományát figyeli. A Z-J és Z-B ablakok esetében a kamerát először 90 fokkal elforgattuk a szoláris meridiántól jobbra illetve balra, majd 45 fokkal felfelé irányítottuk a szoláris meridiánra merőleges síkban. A kamera látómezejének vízszintes irányú kiterjedése 50 fog, függőlegesen 40 fok.

(1. és 2. ábra).
(Rayleigh-közelítés),elektromos vektora
Chandrasekhar és a többszörös szóródás
E-vektoránakS. Chandrasekhar(2. ábra).
Az aranyásó hangyák titka
Karl von FrischCataglyphispolarizáció-eloszlásának tükörszimmetriájahelyvektoruk

Kutatómunkánkat a magyar Országos Tudományos Kutatási Alap (F-014923, T-020931 pályázatai tették lehetővé.) és a svájci Nemzeti Tudományos Alap (31-43317.95) pályázatai támogatták.

Horváth Gábor, Rüdiger Wehner, Gál József, Pomozi István
(ELTE, Biológiai Fizika Tanszék, Budapest;
Zürichi Egyetem, Állattani Intézet, Svájc)

Az égboltfény intenzitásának és színének mintázata az égbolt kilenc különböző ablakában naplementekor. A felvételek 1996. augusztus 9-én, helyi idő szerint pontosan 19 órakor készültek a tunéziai Maharés város tengerpartján. A Nap és az anti-Nap helyét fehér pontok jelölik. Az AS-10 és az S-10 mintázatban a sötét sáv a tengerpartnak felel meg. A kamera nagy látószöge miatt a szomszédos mintázatok részben átfedik egymást.

Hasonló, mint az A ábra, de most az égboltfény d polarizációfokára a színkép zöld ( = 600 nanométer) tartományában. A bal felső szürke skála d színkódját mutatja (fehér: d = 0 százalék, fekete: d = 100 százalék).

Olyan, mint az A ábra, de a helyi meridiántól mért polarizációs irányba mutat. Az Arago- illetve a Babinet-féle neutrális pont helyét kék pontok jelölik az AS-10, AS-20, illetve az S-10, S-20 mintázaton. A bal felső színtárcsa színkódját mutatja. Minél sötétebb a vörös/sárga, illetve a zöld/ibolya szín, annál jobban eltér a helyi meridiántól, illetve a vízszintestől. Sárga: 0o < 45o; ibolya: 45o < 90o; zöld: 90o < 135o; vörös: 135o 180o.