freakpp038

74

Rys. 4.11. Obraz konwekcji swobodnej z wykorzystaniem metody cieni [8]

Innym sposobem obserwacji konwekcji swobodnej jest metoda interferencyjna, wy korzy stująca falowy charakter światła. Wiązka światła monochromatycznego ze źródła 1 (rys. 4.12) po przejściu przez soczewkę 2 pada na półprzezroczyste zwierciadło 3, które część wiązki odbija w kierunku zwierciadła 4, drugą część przepuszcza w kierunku zwierciadła 5. Wiązka, która uległa odbiciu w zwierciadle 4, przechodzi przez półprzezroczystą płytkę 6 i pada na ekran 7.

Rys. 4.12. Schemat metody interferencyjnej

Druga wiązka po odbiciu w zwierciadle 5 oświetla badane ciało i ulega odbiciu na płytce 6. Wiązka ta również pada na ekran 7. Gdy oświetlony przedmiot jest ogrzewany, wówczas tworzy się wokół niego pole temperatury i gęstości, co powoduje, że prędkość wiązki światła po przejściu przez taką warstwę ulega zmianie. W rezultacie promienie dwu wiązek, różniące się od siebie o pół długości fali wygaszają się, tworząc jednocześnie na ekranie 7 linie ciemne. Natomiast promienie zgodne w fazie wzmacniają się, dając linie jasne (rys. 4.13).

Rys. 4.13. Izotermy dookoła poziomej rury oraz pionowej płyty otrzymane metodą interferencyjną [8]

Obie metody pozwalają wyznaczyć gradient temperatury lub też kształt izoterm wokół badanego ciała, a tym samym dają nie tylko jakościowy, ale również ilościowy opis zjawiska.

4.5.4. Metoda termografii ciekłokrystalicznej

Cholesterolowe ciekłe kryształy wykazują zależność między maksimum długości rozproszonego światła a zmianą temperatury, tzn. zmianę barwy w funkcji temperatury. Zjawisko to jest zarówno odtwarzalne, jak i powtarzalne. Dlatego ciekłe kryształy mogą być wykorzystywane do określania pól temperatury na powierzchni ciała, a tym samym do wyznaczania lokalnego współczynnika przejmowania ciepła. W celu określenia temperatury na powierzchni ciała jest ono pokrywane cienką warstwą ciekłego kryształu. Dzięki istniejącemu polu temperatury na powierzchni ciała tworzy się pole barw. Wiedząc, jakiej temperaturze odpowiada dana barwa, można na tej podstawie określić pole temperatury-

Pewnych trudności nastręcza kalibrowanie ciekłych kryształów (tzn. przyporządkowanie danej barwie odpowiedniej temperatury). Aby tego uniknąć,