Mintázat 2.óra - Laptörténet

Csega: /* Hivatkozások */

2011-12-22T15:30:49Z

‎Hivatkozások

Csega: /* Fáziskontraszt mikroszkópia */

2011-12-19T17:49:21Z

‎Fáziskontraszt mikroszkópia

Csega: /* Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával */

2011-12-19T17:36:05Z

‎Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával

Csega: /* Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés) */

2011-12-19T17:35:21Z

‎Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)

Csega: /* Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával */

2011-12-17T13:01:28Z

‎Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával

Csega: /* Schlieren technika */

2011-12-17T12:49:56Z

‎Schlieren technika

Csega: /* Árnyékleképezés (shadowgraph) */

2011-12-17T12:34:33Z

‎Árnyékleképezés (shadowgraph)

Csega: /* Árnyékleképezés (shadowgraph) */

2011-12-11T19:21:14Z

‎Árnyékleképezés (shadowgraph)

Csega: /* Árnyékleképezés (shadowgraph) */

2011-12-11T19:11:26Z

‎Árnyékleképezés (shadowgraph)

Csega: /* Árnyékleképezés (shadowgraph) */

2011-12-11T18:58:36Z

‎Árnyékleképezés (shadowgraph)

← Régebbi változat		A lap 2011. december 22., 15:30-kori változata
119. sor:		119. sor:

	==Hivatkozások==		==Hivatkozások==
		+	<references />

← Régebbi változat		A lap 2011. december 19., 17:49-kori változata
96. sor:		96. sor:

	==Fáziskontraszt mikroszkópia==		==Fáziskontraszt mikroszkópia==
		+	[[Image:fáziskontraszt-mikroszkóp.png\|center\|thumb\|400px\|A fáziskontraszt-mikroszkóp vázlatos képe]]
		+
		+	A kondenzorlencse<ref>[http://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1ziskontraszt-mikroszk%C3%B3p Fáziskontraszt mikroszkóp (Wikipédia)]</ref> alá olyan átlátszatlan lemezt helyeznek, amelyen a fényzáró réteg gyűrű alakú áteresztő területet tartalmaz („gyűrű-diafragma”). A kondenzorból a preparátum felé kilépő sugár ezért henger- vagy kúppalást mentén halad át a tárgyon, majd képeződik le az objektív gyújtópontjában. Az objektív felett gyűrű alakú rápárologtatott réteget tartalmazó lemez van, amely a hengerpalást mentén jövő (összehasonlító) fénysugarat a hullámhossz negyedrészével fázisban eltolja („fázislemez”). A vizsgálandó preparátum optikailag sűrűbb részleteiből jövő, fáziskésést szenvedett tört sugarak nem haladnak át a fázisgyűrűn és a képsíkban egyesülnek az összehasonlító sugarakkal, interferálnak azokkal. Ez ahhoz vezet, hogy a sugarak kioltják (vagy vastagabb struktúrák esetén erősítik) egymást, miáltal a tárgy különböző törésmutatójú és vastagságú komponensei különböző mértékben sötétnek (esetleg világosnak látszanak). A fázislemez azt a célt szolgálja, hogy az aránylag kis fáziskésést szenvedett sugarak esetén is aránylag nagy legyen a fáziskülönbség és így a kontraszt.
		+
		+	[[Image:fáziskontraszt-mikroszkóp_sugármenet.png\|center\|thumb\|500px\|A mikroszkóp sugármenetének vázlatos képe]]

	==Interferencia mikroszkópia==		==Interferencia mikroszkópia==

@@ 56. sor: / 56. sor: @@
 Egy függőleges cső aljában parabolatükröt helyeznek el. A fölülről érkező nyalábot a tükör fókuszálja, ennek következtében a csőben lévő gázban egy plazmabuborék jön létre (az alábbi, jobb oldali képen fehér tartomány). A buborék keletkezésekor egy lökéshullám indul meg gömb alakban kifelé, mely a parabolatükörről visszaverődve párhuzamos hullámfrontként halad előre, majd nekiütközik magának a buboréknak, aminek határa a lökéshullámmal való kölcsönhatás következtében instabillá válik (112 <math>\mu s</math>): kialakul az úgynevezett Richtmyer-Meshkov instabilitás (mely a Rayleigh-Taylor instabilitás egy formája, mindkettőről szó lesz a 4. órán).
-<gallery widths=400px heights=400px caption="A Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával">
+<gallery widths=200px heights=200px caption="A Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával">
 Image:schlieren-plazmabuborék-berendezés.png|A berendezés vázlatos képe
 Image:schlieren-plazmabuborék-képek.png|A plazmabuborékról készült képek

← Régebbi változat		A lap 2011. december 19., 17:35-kori változata
62. sor:		62. sor:

	==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==		==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==
		+	Bizonyos kristályokban a lineárisan poláros fény sebessége függ attól, hogy melyik kristálytengely irányában halad. Ennek oka az, hogy az anyag anizotróp, és különböző mértékben polarizálható a különböző irányokban.
		+
		+	[[Image:polarizációk.png\|center\|thumb\|400px\|A különböző polarizációk szemléltetése]]
		+
		+	'''Kettőstörés:''' A (kettőstörő) kristályba belépő fény két sugárra bomlik, amelyek közül az egyik, az úgynevezett rendes vagy ordinárius sugár szabály szerint követi a törés törvényét, a másik, a rendellenes vagy extraordinárius sugár azonban nem. Így törik meg a rendes sugár és a rendellenes sugár a kettős töréskor.
		+
		+	A jelenség azzal magyarázható, hogy míg a rendes (ordinárius - o) sugár esetén a hullámfront pontjaiból rendes kör- (gömb)hullámok indulnak ki, a rendellenes (extraordinárius - e) sugár esetén ezek az elemi hullámok ellipszis alakot vesznek fel, aminek az az oka, hogy a kristály szerkezete miatt a kristályban az adott irányban megváltozik a fény terjedési sebessége. A rendellenes (eo) sugár esetén a törésmutató a beeső sugár irányától is függ, és (a törés törvényével szemben) a megtört sugár általában nem marad a beesési síkban.
		+
		+	Egytengelyű kristályokban általános esetben az optikai tengely és a nyaláb iránya jelöli ki az ordinárius és extraordinárius nyalábok vibrációs irányát. A mteszetet, ami mindkét nyalábot tartalmazza, fősíknak (principal section) nevezzük. Az ordinárius nyalábban a tér a fősíkra merőlegesen, míg az extraordinárius nyalábban a fősíkban oszcillál.
		+
		+	A törésmutató anizotrópia az extraordinárius (az optikai tengellyel párhuzamos polarizációjú) és az ordinárius (a tengelyre merőleges polarizációjú) nyalábokra vonatkozó törésmutatók különbsége: <math>\Delta n = n_e - n_o</math>
		+
		+	<gallery widths=200px heights=100px caption="A kettőstörést szemléltető ábrák">
		+	Image:kettőstörés.png\|Az ordinárius és extraordinárius nyalábok szemléltetése
		+	Image:kettőstörés_fősík.png\|A fősík szemléltetése
		+	Image:kettőstörés_kalcit.png\|Kettőstörés kalcitban
		+	Image:kettőstörés_példa.png\|Vizuális példa a kettőstörésre
		+	</gallery>
		+
		+	A kettőstörő anyag a két nyaláb (o és e) fázisát eltolja egymáshoz képest. Így a bejövő lineárisan poláros fény a mintát elhagyva általában elliptikusan poláros lesz. Ez a jelenség a kettőstörő anyagokban jól használható orientációs inhomogenitások vizsgálatára és azok időbeli változásának nyomon követésére - méghozzá polarizátorokkal felszerelt mikroszkóp segítségével.
		+
		+	[[Image:polarizációs_mikroszkóp_vázlat.png\|center\|thumb\|400px\|A polarizációs mikroszkóp vázlatos felépítése]]
		+
		+	A mikroszkópba vékony <math>\left( \sim 10 \mu m \right)</math> szeletet téve a különböző orientációjú domének különböző mértékeben tolják el a két (o és e) nyaláb fázisát, így különböző színük (illetve monokromatikus fény esetén különböző intenzitásuk) lesz.
		+
		+	Megfelelően polarizált nyalábot használva a kettőstörő anyag árnyékleképezése optimalizálható.
		+
		+	<gallery widths=330px heights=200px caption="Példák a polarizációs mikroszkóppal készült felvételekre">
		+	Image:vitamin_kristály.png\|Vitamin kristály
		+	Image:folyadékkristály.png\|A folyadékkristály optikai mintázatai
		+	Image:foly_krist_nyírás.png\|Nematikus folyadékkristályban nyírás hatására kialakult hengeres áramlás képe
		+	</gallery>

	==Fáziskontraszt mikroszkópia==		==Fáziskontraszt mikroszkópia==

← Régebbi változat		A lap 2011. december 17., 13:01-kori változata
54. sor:		54. sor:

	===Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával===		===Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával===
		+	Egy függőleges cső aljában parabolatükröt helyeznek el. A fölülről érkező nyalábot a tükör fókuszálja, ennek következtében a csőben lévő gázban egy plazmabuborék jön létre (az alábbi, jobb oldali képen fehér tartomány). A buborék keletkezésekor egy lökéshullám indul meg gömb alakban kifelé, mely a parabolatükörről visszaverődve párhuzamos hullámfrontként halad előre, majd nekiütközik magának a buboréknak, aminek határa a lökéshullámmal való kölcsönhatás következtében instabillá válik (112 <math>\mu s</math>): kialakul az úgynevezett Richtmyer-Meshkov instabilitás (mely a Rayleigh-Taylor instabilitás egy formája, mindkettőről szó lesz a 4. órán).
		+
		+	<gallery widths=400px heights=400px caption="A Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával">
		+	Image:schlieren-plazmabuborék-berendezés.png\|A berendezés vázlatos képe
		+	Image:schlieren-plazmabuborék-képek.png\|A plazmabuborékról készült képek
		+	</gallery>

	==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==		==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==

← Régebbi változat		A lap 2011. december 17., 12:49-kori változata
44. sor:		44. sor:

	==Schlieren technika==		==Schlieren technika==
		+	[[Image:schlieren-technika.png\|center\|thumb\|400px\|A Schliere-technikával működő berendezés vázlatos képe]]
		+
		+	A Schlieren-technika segítségével optikailag átlátszó anyagban vizsgálhatunk kis sűrűség-inhomogenitásokat. A technika lényege, hogy az "A" helyen lévő kis sűrűség-inhomogenitást úgy jelenítjük meg, hogy a párhuzamos nyalábot összefókuszáló lencse gyújtópontjába egy pengét tolunk. Ha az "A" helyen lévő közeg teljesen homogén, akkor a kép hirtelen tűnik el, amikor a penge a fókuszpontba ér. Ha azonban az "A" helyen lévő közeg inhomogén, akkor a penge betolásával az ernyőn folytonosan változik a kép, és a direkt nyalábot kitakarva az inhomogenitás jól láthatóvá válik.
		+
		+	<gallery widths=400px heights=190px caption="Néhány példa a Shlieren-technikával történő ábrázolásra">
		+	Image:schlieren-pohár.png\|Borospohár körül áramló gáz képe
		+	Image:schlieren-ember.png\|Az emberi lehellet képe
		+	</gallery>
		+
		+	===Plazmabuborék határán fellépő Richtmyer-Meshkov instabilitás vizualizálása Schlieren-technikával===

	==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==		==Polarizációs mikroszkópia (kettőstörés)==

← Régebbi változat		A lap 2011. december 17., 12:34-kori változata
22. sor:		22. sor:

	A fenti, balról a második ábrán látható gradiens indexű lencse (gradient index lens) éppen úgy fókuszálja (vagy defókuszálja) a fényt, ahogy az árnyékleképezés során az inhomogén anyagok keresztülhaladó fénnyel is történik. A lencse működését a fenti ábra jól szemlélteti. Egy egyszerű, (például) kocka alakú tárgyról van szó, melynek törésmutatója inhomogén és így a domború lencsékhez hasonlóan fókuszálja a fényt.		A fenti, balról a második ábrán látható gradiens indexű lencse (gradient index lens) éppen úgy fókuszálja (vagy defókuszálja) a fényt, ahogy az árnyékleképezés során az inhomogén anyagok keresztülhaladó fénnyel is történik. A lencse működését a fenti ábra jól szemlélteti. Egy egyszerű, (például) kocka alakú tárgyról van szó, melynek törésmutatója inhomogén és így a domború lencsékhez hasonlóan fókuszálja a fényt.
		+
		+	===Példa: Rayleigh-Bénard áramlás vizualizálása===
		+	Az árnyékleképezés bemutatására jó példa az alulról fűtött folyadékban (pl. szilikonolaj) kialakuló Rayleigh-Bénard áramlás. Ha elég nagy a függőleges hőmérséklet-gradiens (a pontos képletet egy későbbi órán), folyadékáramlás indul meg. Az alul lévő melegebb (emiatt kisebb sűrűségű) anyag fölfelé, míg a fölül lévő hidegebb (emiatt nagyobb sűrűségű) anyag lefelé igyekszik. Így kialakulhat egy körkörös föl- és leáramlás.
		+
		+	<gallery widths=200px heights=200px caption="A Rayleigh-Bénard áramlás vizualizálása árnyékleképezéssel">
		+	Image:rayleigh-bénard-oldalról.png\|Az áramlás oldalnézetből
		+	Image:shadowgraph-rayleigh-bénard.png\|A berendezés vázlatos képe
		+	Image:rayleigh-bénard-felülről-fotó.png\|Az áramlás árnyékképe felülről, 1 cm vastag olajréteg esetén, 1<sup>o</sup>C-os hőmérsékletkülönbségnél.
		+	</gallery>
		+
		+	===Árnyékleképezés napfénnyel===
		+	A Nap, mint fényforrás előnyei, hogy intenzív és nagyon nagy objektumokra is alkalmazható. Hátránya, hogy nem pontszerű, emiatt a keletkező kép széle elmosódott lesz. A felbontási küszöböt az alábbi vázlatos ábra alapján a következő egyenletekkel becsüljük.
		+
		+	[[Image:nap-fényforrás.png\|center\|thumb\|400px\|A Nap, mint fényforrás alkalmazása során a felbontási küszöb becslése]]
		+
		+	<p align="center"><math>\frac{\delta}{g} = tan \left( \frac{1}{2}^o \right) = 0,009</math><br>
		+	<math>\Delta a = g \cdot tan \epsilon</math><br>
		+	<math>\frac{\Delta a}{\delta} = \frac{tan \epsilon}{\tan \left( \frac{1}{2}^o \right)} \approx \frac{\epsilon}{\frac{1}{2}^o}</math><br></p>
		+
		+	A fenti képletekből látható, hogy túl nagy, vagy túl kicsi relatív ernyőtávolság <math>\left( \frac{g}{d} \right)</math> esetén nem lesz jó a kép. Az optimális távolság: <math>20 \le \frac{g}{d} \le 30</math> között van.

	==Schlieren technika==		==Schlieren technika==

@@ 17. sor: / 17. sor: @@
 Image:refraction.png|A fénytörés jelensége
 Image:gradient_index_lens.png|Gradiens indexű lencse fényfókuszálása
 Image:refraction_car.png|Az autó fölött "fodrozódó" levegő is a fent ismertetett hatás következménye
 Image:gyertyaláng-shadowgraph.png|A gyertyaláng árnyékképe
 </gallery>
 ==Schlieren technika==

@@ 14. sor: / 14. sor: @@
 Lényege: intenzív, monokromatikus fényforrással optikai inhomogenitások árnyékképét hozzuk létre. A jelenség alapja, hogy a fény az optikailag sűrűbb közeg felé törik (hajlik el - lásd lentebb a bal oldali ábrát). Egy inhomogén optikai közeg (például egy gyertyaláng) különböző részei fókuszálják, más részei pedig defókuszálják a beérkező fénynyalábot, így kialakul egy árnyékkép. Az árnyékkép alakjából pedig következtetni tudunk a megfigyelt minta sűrűségeloszlására. Természetesen ez a technika csak optikailag átlátszó közegek esetén (pl. levegő, víz, üveg) alkalmazható.
-<gallery widths=300px heights=300px>
+<gallery widths=200px heights=200px>
 Image:refraction.png|A fénytörés jelensége
 Image:gradient_index_lens.png|Gradiens indexű lencse fényfókuszálása
@@ 21. sor: / 21. sor: @@
 A fenti, jobb oldali ábrán látható gradiens indexű lencse (gradient index lens) éppen úgy fókuszálja (vagy defókuszálja) a fényt, ahogy az árnyékleképezés során az inhomogén anyagok keresztülhaladó fénnyel is történik. A lencse működését a fenti ábra jól szemlélteti. Egy egyszerű, (például) kocka alakú tárgyról van szó, melynek törésmutatója inhomogén és így a domború lencsékhez hasonlóan fókuszálja a fényt.
-<gallery widths=300px heights=300px caption="Példák a fenti jelenségre">
+<gallery widths=200px heights=200px caption="Példák a fenti jelenségre">
 Image:refraction_car.png|Az autó fölött "fodrozódó" levegő is a fent ismertetett hatás következménye
 Image:gyertyaláng-shadowgraph.png|A gyertyaláng árnyékképe

← Régebbi változat		A lap 2011. december 11., 18:58-kori változata
20. sor:		20. sor:

	A fenti, jobb oldali ábrán látható gradiens indexű lencse (gradient index lens) éppen úgy fókuszálja (vagy defókuszálja) a fényt, ahogy az árnyékleképezés során az inhomogén anyagok keresztülhaladó fénnyel is történik. A lencse működését a fenti ábra jól szemlélteti. Egy egyszerű, (például) kocka alakú tárgyról van szó, melynek törésmutatója inhomogén és így a domború lencsékhez hasonlóan fókuszálja a fényt.		A fenti, jobb oldali ábrán látható gradiens indexű lencse (gradient index lens) éppen úgy fókuszálja (vagy defókuszálja) a fényt, ahogy az árnyékleképezés során az inhomogén anyagok keresztülhaladó fénnyel is történik. A lencse működését a fenti ábra jól szemlélteti. Egy egyszerű, (például) kocka alakú tárgyról van szó, melynek törésmutatója inhomogén és így a domború lencsékhez hasonlóan fókuszálja a fényt.
		+
		+	<gallery widths=300px heights=300px caption="Példák a fenti jelenségre">
		+	Image:refraction_car.png\|Az autó fölött "fodrozódó" levegő is a fent ismertetett hatás következménye
		+	Image:gyertyaláng-shadowgraph.png\|A gyertyaláng árnyékképe
		+	</gallery>

	==Schlieren technika==		==Schlieren technika==