Daphnia plaukti ir schlieren-metodas • Veronika Samotskaya • Mokslinis "Dalykų" dienos vaizdas • Biologija, fizika

Daphnia plaukti ir schlieren metodas

Ši "aurora borealis" yra viena maža daphnica krevetės (Daphnia lumholtzi), kurio ilgis neviršija 1,5 mm. Judant, dafnijos sukuria svyravimus ir sukrėtimą aplinkiniame vandenyje, kurio dydis yra gana didelis. Kiekvienas gyvūnas plaukia savo keliu, kad tokie vandens trikdžiai būtų skirtingi dydžiai ir formos, ir netgi galima nustatyti iš jų atskiras rūšis, tarsi sekant sniego takus. Tokie "takai" patys gyvūnai gali atskirti potencialius seksualinius partnerius, plėšrikus ir aukas.

Apatiniame dešiniajame kampe į nuotrauką matėsi dafnijos nuotrauka, o keturi trumpi kirtikliai buvo viduryje nuotraukos. Vandenį per jo apvalkalą išpylęs ieškodamas maisto, o jo nerandant, vėžiagyviai padarė dar dvi eilutes ir atsidūrė galutinėje nuotraukoje – viršutiniame kairiajame kampe. Čia Dafnija bandė vėl valgyti. Vėžiagyviai įveikė visą kelią per 6 sekundes.

Ši nuotrauka buvo paimta naudojant schlieren metodą arba Töpler metodą (pavadintą po autoriaus, vokiečių fiziko Augusto Töplerio), kuris vizualizuoja optinę nehomogeniškumą permatomoje lūžio terpėje ir plačiai naudojamas, pavyzdžiui, aerokosfotografijos technologijų tyrimams aptikti oro srautus aplink objektus.

Šlierenso metodo esmė yra tokia: spindulys nuo taško ar plyšio šviesos šaltinio su objektyvu yra nukreipiamas per tiriamąjį objektą (mūsų atveju – puodelis vandens, kuriame plaukioja dafnijos) ir sutelkiamas į nepermatomą ekraną su aštriais kraštais (vadinamasis Foucault peilis, žiūrėkite Foucault peilių krašto testą). Už ekrano uždėkite objektyvą, kuris projektuoja vaizdą ekrane. Jei tiriamame objekte nėra optinių pažeidimų (vis dar yra vanduo ar oras), tada visi spinduliai yra įstrigę ekrane, o ekrane nebus jokių nuotraukų. Jei yra optinis nehomogeniškumas, jis išsklaidys praeinančius šviesos spindulius, o kai kurie iš jų nukryps nuo viršaus ekrano krašto. Šie nukrypę spinduliai bus užfiksuoti objektyvu ir suprojektuoti ekrane – jūs gausite vaizdą apie tuos pažeidimus, kurie išsklaido spindulius. Tokius heterogeniškumus galima stebėti akimis realiuoju laiku, jei objektą pakeičia okuliaru ir per objektą žiūri į objektą. Galite naudoti spalvų filtrus, kad būtų aiškiau išryškinta nehomogeniškumo pobūdis.

Vaizdo srautui vizualizuoti yra gerai matoma, kaip naudojamas schlieren metodas.Vandens srautai vaizduojami taip pat.

Ši daphnia plaukio nuotrauka buvo suteikta 2005 m. Moksliniam ir technologiniam vizualizacijos konkursui. Vizijosremia Nacionalinis mokslo fondas ir žurnalas Mokslas.

Nuotrauka © J. Rudi Strickler iš J. R. Strickler, G. Balázsi, 2007. Planktono kopepodai, selektyviai reaguojantys į hidrodinaminius sutrikimus. Mastelio segmento ilgis nuotraukoje: 0,1 cm.

Apie schlieren metodą, taip pat žiūrėkite:
Žiūrėkite nematomą: kaip fotografuojamos smūginės bangos, "Popular Mechanics", Nr. 3, 2007.

Veronika Samotskaya


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: