Kleuren op voorruit van treinen?

[Benm]

Zie hier, item 4: http://www.nationalwindscreens.co.uk/repairs-replacement-useful-information.php

Ik zal eens proberen een foto te maken van mn eigen voorruit, maar die draadjes laten zich lastig zien - misschien tegen een egale lucht oid wel. Tijdens het rijden zie je ze sowieso niet (lijkt me ook de bedoeling) tezij er erg fel licht vanaf de zijkant de ruit in schijnt.

[jkien]

Het artikel waarnaar je linkt haalt een veronderstelling van mij onderuit. Ik veronderstelde dat elk gestippeld vak in de voorruit bij de achteruitkijkspiegel een radiovenster is. Maar het artikel vermeldt dat het soms alleen een 'derde zonneklep' is die zonlicht tegenhoudt.

Modern windscreen glass has a black ceramic or enamel band (sometimes called the frit) around the periphery... This black band includes a border of dots. ... Some windscreens also use the dots as a third sun visor to block the sun behind the rear view mirror where most visors don't reach.

[Benm]

Soms loopt dat zwarte inderdaad door achter de spiegel.

Een radiovenster zit, voor zover ik gezien heb, meestal onderaan de ruit aan de bestuurderskant. Dit is de juiste plaats om bijvoorbeeld kastjes voor automatisch tolwegen (bijv road pricing in singapore) te plaatsen... en waar dat is toegestaan ook voor een radardetector oid.

GPS lijkt zo'n vester niet nodig te hebben - het werkt in ieder geval overal waar ik je het ding aan de ruit kleef, zelfs met de verwarmingsdraadjes er nog voor.

[jkien]

Een radiovenster zit, voor zover ik gezien heb, meestal onderaan de ruit aan de bestuurderskant.

Het idee dat het gestippelde vak bij de achteruitkijkspiegel een radiovenster is kwam van internet: 1, 2, 3, 4. De afwijkende kleur van het radiovenster in #43 leek daarmee in overeenstemming.

CitroenPicasso 1446 keer bekeken

Voorbeeld van een gestippeld vak bij de achteruitkijkspiegel dat duidelijk niet als derde zonneklep werkt, het laat veel zichtbaar licht door (Citroen Picasso).

[Benm]

Het zou maar zo kunnen dat beide opties 'in het wild' voorkomen natuurlijk. In zuidoost-azie zie je veel auto's met aanzienlijk donkerdere ruiten dan hier. In de EU zijn niet geloof ik niet eens toegestaan, maar gezien de warmte aldaar is het wel logisch ze te gebruiken. In dat soort donkere ruiten zie je dat het venster ook minder donker is dan de rest van de ruit.

[jkien]

De reflectiekleur van autoruiten is maximaal in een bepaalde stand van de polaroidbril, en minimaal na 90° draaien van de bril. Waarom zou dat zo zijn? De hoek van inval op de voorkant was in de orde van 60°. Als de hoek 56° is, d.w.z. de Brewsterhoek voor een lucht-glas overgang, dan is het door de voorkant gereflecteerde licht volledig gepolariseerd. Het polarisatiefilter kan die reflectie volledig tegenhouden. Het gedeelte van de lichtstraal dat gebroken wordt, i.p.v. gereflecteerd, gaat in het glas verder onder een hoek van 33° met de normaal (Snellius). De hoek van inval op de inwendige warmtereflecterende laag is daardoor duidelijk kleiner dan de Brewsterhoek, die minstens 45° bedraagt (45° als de brekingsindex van de warmtereflecterende laag perfect gematched is met het glas, θ = arctan(n₂/n₁)). Het door die laag gereflecteerde licht is dus slechts gedeeltelijk gepolariseerd, en het is daarom wel zichtbaar door het polarisatiefilter in verticale stand.

animation_polarisation 1451 keer bekeken

Voorruit gezien door een polarisatiefilter in twee standen. Reflectiekleur wordt versterkt door de verticale filterstand, en verzwakt door horizontale filterstand. (Animated gif)

[jkien]

Ik kwam weer een auto met een regenboogbandenpatroon tegen, zoals in #43, en heb wat beter gekeken. Het patroon heeft een scheve lijn als spiegelas, en de banden vertonen de kleurenvolgorde van een zeepfilm. Als je voor de auto langs loopt verschuift het hele patroon over de voorruit (zie animatie). In de tweede figuur heb ik de kleurenvolgorde gebruikt om de reflectiemaxima voor rood licht te benoemen met letters zoals in #35.

anima_3 1443 keer bekeken

.

order300x 1444 keer bekeken

[Benm]

Het is ook wel interessant om te kijken wat de oorspronkelijke lichtbron is die je ziet reflecteren.

Aan de foto kan ik het niet 100% zeker zien, maar het ziet eruit als een blauwe (wolkvrije) lucht. Ik vermoed dat dit patroon niet zal optreden bij dezelfde auto maar met een bewolkte lucht erboven, of wel?

[jkien]

De lichtbron was een grijze bewolkte hemel, dat licht is ongepolariseerd. De foto's zijn gemaakt met een polarisatiefilter op de camera. Zonder polarisatiefilter waren de regenboogbanden onzichtbaar.

Bij de onderste foto heb ik de kleuren op de computer versterkt om de zeepfilm-achtige kleurenvolgorde te accentueren, daarbij zijn sommige grijze gebieden helaas blauw geworden.

Als je recht voor de auto staat heeft het regenboogbandenpatroon van #52 een scheve afwijking naar links, terwijl het bandenpatroon van #43 een scheve afwijking naar rechts heeft. Misschien komt die varatie van de afwijking door een lastig onderdeel van de productie van het gelamineerde glas: hoe zorg je dat de gebogen binnenste glaslaag precies tot op de micrometer past op de gebogen buitenste glaslaag? Het productieproces is te zien in deze How it's made-video. Misschien gaat het niet altijd perfect en wordt de tussenlaag in de ene hoek dikker dan in de andere hoek. Het is misschien geen reden om de ruit af te keuren. Het zou de scheve afwijking en de zeldzaamheid van het regenboogbandenpatroon kunnen verklaren.

[Benm]

Dat zou maar zo kunnen, zeker als het gaat om afwijkingen die in de orde van de golflengte van licht zitten denk ik niet dat het zo nauwkeurig gemaakt wordt.

[jkien]

Een bezwaar tegen de verklaring is dat de tussenlaag bestaat uit een 0.38 mm dikke polyvinylbutyral (PVB) film, die qua brekingsindex (1.48) nauwelijks verschilt van glas (1.52). Doordat dat verschil klein is reflecteert er vrijwel geen licht op de voor- en achterkant van de PVB film, en dan is het een raadsel hoe het interferentiepatroon ontstaat.

[jkien]

Ik zag een fraai kleureneffect van halfspiegelende ramen, afwisselend gezien door een polaroidbril in horizontale en verticale stand. Het is alleen zichtbaar bij de toevallige omstandigheid dat de lichtbron, dat is het stuk hemel waarvan de weerspiegeling in de ramen zichtbaar is, sterk gepolariseerd licht uitzendt. Dat was nu het geval vanwege de strakblauwe hemel waarbij de afstand van dat stuk hemel tot de zon 90° bedroeg. Bij een bewolkte hemel treedt het effect dus nooit op. De kleurencyclus bij het draaien van de polaroidbril betekent dat de op het raam geplakte folie behalve spiegelend ook dubbelbrekend is.
 

Asscher 1434 keer bekeken

 
Dit kleureffect is reproduceerbaar bij de halfspiegelende (mylar) antistatische zakjes waarin harde schijven en zo  werden verkocht.
Het is verwant aan de kleurpatronen tussen gekruiste polarisatoren waarmee stress in plastic zichtbaar gemaakt wordt, maar bij ramen op bovenstaande foto zijn de kleuren niet lokaal gebonden.

 

[Benm]

Fraai effect. Ik denk dat het een dielectrische coating is op die ramen, mogelijk bedoeld om een hoeveelheid zichtbaar (en nabij-IR) licht te weren zonder opwarming van het raam.

[jkien]

Een dielektrische coating? Dat is neem ik aan een zeer dunne laag met een afwijkende brekingsindex, die in de fabriek op het glas gedampt is. Maar dit ziet eruit als een zonwerende plakfolie die op bestaande ramen is aangebracht. Bij dit gebouw is het van afstand herkenbaar aan raamgedeelten die de bomen onscherp reflecteren. Bovendien heeft het gebouw een raam waar flarden van de folie zichtbaar zijn losgescheurd (de folie is een erfenis uit de jaren '80).
 
Ter vergelijking een knipperfoto van halfspiegelende ramen van een stationgebouwtje, gezien door een polaroidbril in twee standen. De spiegelfolie is herkenbaar aan de naad en aan de oneffenheden. De reflectie in de folie is onscherp. Het stuk hemel waarvan de reflectie zichtbaar is was sterk gepolariseerd. 
 

amstel 1434 keer bekeken

De kleur van het spiegelbeeld van de gepolariseerde hemel wisselt als de polaroidbril draait. De kleur van het stuk hemel links wisselt het sterkst omdat de polarisatiegraad daar het hoogst is. De kleur van de ongepolariseerde gele daklampen wisselt niet.

[Benm]

Het een sluit het ander in principe natuurlijk niet uit, je kunt ook een plakbare coating hebben op dielectrisch principe.

Als het een puur absorberende plakfolie zou zijn vraag ik me af waar de polarisatieeffecten dan door veroorzaakt zouden worden. Absorberende folies zie je best veel, zowel voor aftermarket plaatsing op ramen in gebouwen als bijvoorbeeld autoruiten en dergelijke. Die hebben normaliter echter geen kleur die afhankelijk is van onder welke polarisatie je er naar kijkt.