Výpary těkavých kapalin prosvětlené plošným laserem

Výpary těkavých kapalin prosvětlené plošným laserem

Použité pomůcky:

karimatka, 2 skleněné misky (rozdílné velikosti), 2 těkavé kapaliny a plošný laser (bodový laser s válcovou čočkou u výstupu)

 

Díky jednomu profesorovi fyziky z Masarykovy univerzity (jměnovitě je to pan Tomáš Tyc), jsem byl kdysi svědkem úžasné show, která mi vyrazila dech. Tento pan profesor, ke kterému jsem chodil na předmět pojmenovaný Zajímavá fyzika, nám často ukazoval velice zajímavé experimenty, které mě později inspirovaly k vytvoření této rubriky. Asi to nejpůsobivější pak bylo prosvěcování kouře laserem, který byl pro tento pokus speciálně (ale vcelku jednoduše) upraven. Díky laseru jsme pozorovali něco jako řez kouřem, díky čemuž se před námi objevila jeho zcela jiná tvář. Kouř měl podobu dvojrozměrné plochy, ve které jsme mohli pozorovat jeho velice dynamické, turbulentní charakter se spoustou vznikajících a zase zanikajících vírů.

 
 

Po přednášce nám pan profesor sdělil, že by něco podobného rád zdokumentoval. Přihlásil jsem se. Později jsme se spolu s kolegou Honzou s panem profesorem dohodli na fotografání tohoto jevu. Konkrétně jsme fotografovali turbulentní proudění a víření nad dvěma miskami s těkavými kapalinami, které se při pokojové teplotě snadno odpařují (byla to myslím kyselina HCl a čpavek). Menší misku vložíme do větší misky a položíme je na karimatku (nebo jakoukoli jinou podložku). Dbáme přítom, aby byly kapaliny každá ve své misce a pamatujeme si, kterou kapalinu jsme do které misky nalily (pro případ, že bychom chtěli přilít). Do misek stačí nalít malé množství kapalin, které se většinou odpařují vcelku pomalu. Výpary dvou různých kapalin nám zaručují poněkud chaotické, turbulentní chování výparů a někdy mohou vést i k samovolnému vytváření vírových prstenců o velikosti větší misky. Tyto výpary pak prosvětlujeme plošným laserem umístěným napravo nebo nalevo tak, aby půlil obě misky. 

 
DSC09356
 

Trochu jsem si občas představoval, že pozoruji povrch vodní hladiny, na které byla rozlita nějaká velice tekutá kapalina, která se dynamicky měnila. Ve skutečnosti jsme však v reálném čase pozorovali turbulence a víření, které vznikalo v jinak téměř neviditelných výparech. No podívaná to byla neskutečná. 

 

 

Ty nejlepší snímky z této akce si můžete prohlédnout v plném rozlišení na flickru.

 
 

K dispozici je také video, na kterém lze pozorovat průběh experimentu.

 

Pokud byste si chtěli podobný experiment sami vyzkoušet (a případně nafotografovat), bude možná lepší namísto těkavých látek (se kterými se musí zacházet opravdu opatrně (zvlášť s kyselinami u kterých jsou navíc skleněné misky nutností!), a které navíc spolehlivě zaplní celou místnost svým charakteristickým, často nepříjemným, pachem), můžete použít například kouř z generátoru kouře nebo z vonné svíčky, který navíc bude vcelku dramaticky osvětlován přímo samotnou svíčkou. Chápu, že ně každý má k dispozici plošný laser (který se možná dnes dá zakoupit), ale spokojit se lze i s laserem bodovým, kterým budete rychle kmitat "nahoru a dolů". Případně se můžete pokusit někde sehnat vlastní válcovou čočku a plošný laser si z bodového laseru sami vyrobit. 

 

Fotografování je samozřejmě nejlepší ve tmě a ideálně s použitím zrcadlovky, kde si můžete navolit vlastní nastavení. Já fotografoval kompaktem Sony DSC-W730 a ačkoliv se vám mohou zdát fotografie pěkné, s tím, cojsem viděl, se to bohužel nedá příliš srovnávat.