На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 26 posts ]  Go to page 1, 2  Next
Author Message
 Post subject: Вихревые кольца
PostPosted: 17 Apr 2011 21:54 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
'Генератор дымовых колец' построил шотландский физик Питер Тейт в 1867 году. Рисунок из журнала того времени.
Attachment:
161201e9b233b01cb66b131f173b0386.JPG
161201e9b233b01cb66b131f173b0386.JPG [ 14.84 KiB | Viewed 31184 times ]

Фото и текст заимствован из статьи из Науки и жизни, http://www.nkj.ru/archive/articles/6040/
Также интересная статья Роберта Вуда, посвящённая вихревым кольцам есть в библиотечке "Квант"
http://kvant.mirror1.mccme.ru/1971/12/v ... _kolca.htm
Вуд построил большой генератор Тейта, ящик был со стороной около метра, кольца производили звук при столкновении со стеной, сбрасывали коробку и т.д.
Между тем простейший "генератор" может быть собран за несколько минут. Возьмите большую банку из-под ананасов (или похожую по размерам) дно туго затяните анатомической резиновой перчаткой и зафиксируйте ниткой, плёнка должна "греметь". В противоположном торце вырежете отверстие диаметром 2,5 см. Заклейте его куском скотча.
Attachment:
PIC_0008.JPG
PIC_0008.JPG [ 22.25 KiB | Viewed 31183 times ]
Для наполнения банки дымом можно использовать ватки смоченные нашатырным спиртом и соляной кислотой, или просто положите внутрь зажжённый жгутик бумаги (как на видео) и приклейте скотч обратно, бумага погаснет и пространство наполнится дымом (осторожно не прожгите резину). Можно приступать к опытам. Для получения кольца отклейте скотч и легко и быстро ударьте пальцем по центру резиновой диафрагмы. Наилучший удар быстро подбирается экспериментально. Скорость колец можно менять, сталкивать одно с другим и т.п. Подробно всё описано в вышеприведённых статьях.

Ролик снят плохо, но кольца видно, глазом разумеется видно много интересных подробностей (особенно если выбрать выгодное положение против света) таких как вращение и расширение, тонкую структуру вихря. Видео выложу позже, отвратительно работает интернет.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 17 Apr 2011 22:32 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Кому интересно, вот ролик
Attachment:
Вихревые кольца.avi [2.73 MiB]
Downloaded 1125 times


Или он же в 3GP
Attachment:
Вихревые кольца.3gp [599.08 KiB]
Downloaded 1030 times


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 18 Apr 2011 00:13 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Хорошее описание этого явления есть в книге

И.К. Кикоин (ред.) Опыты в домашней лаборатории (Библиотечка «Квант», выпуск 4)
Attachment:
File comment: И.К. Кикоин (ред.) Опыты в домашней лаборатории (Библиотечка «Квант», выпуск 4)
kvant_04.djvu [2.65 MiB]
Downloaded 1175 times


Причем вихревые кольца бывают не только в газе, но и в жидкости.
Один из таких экспериментов показан на обложке:
Attachment:
File comment: И.К. Кикоин (ред.) Опыты в домашней лаборатории (Библиотечка «Квант», выпуск 4)
квант.jpg
квант.jpg [ 70.23 KiB | Viewed 31166 times ]

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 24 Apr 2011 15:12 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Установки для получения больших дымовых колец


скачать
http://chemistry-chemists.com/Video-to- ... erator.mp4


скачать
http://chemistry-chemists.com/Video-to- ... ator-1.mp4


скачать
http://chemistry-chemists.com/Video-to- ... erator.mp4

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 24 Apr 2011 19:29 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 12 Nov 2009 20:00
Posts: 1518
Location: Одесса - мой город родной!
Последний - классный!!!

_________________
С уважением, Дмитрий Голуб

Ничто не обходится нам так дешево и не ценится окружающими так дорого, как простая вежливость
Мигель Сервантес


SGS - when you need to be sure


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 24 Apr 2011 22:13 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
В журнале будет материал по вихревым кольцам.
Две первые части уже выложены.
http://chemistry-chemists.com/N4_2011/U ... 11-U5.html
http://chemistry-chemists.com/N4_2011/U ... -U5-1.html

Если кто-то хочет заснять дымовые кольца или вихревые кольца в жидкости - сейчас самое время. Пока что есть только один ролик, который снял Иван Николаевич (выложен в начале темы).

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 26 Apr 2011 22:28 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Попробовал сегодня делать вихревые кольца, используя 6-литровую бутылку со срезанным дном. В качестве мембраны служил кулек. Источник дыма - ватки, смоченные соляной кислотой и аммиаком.
Более-менее получилось.
Нужно подумать о другом источнике дыма: солянка с аммиаком дают не достаточно густой дым, кроме того, надышался так, что мало не показалось.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 30 Apr 2011 19:58 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Оформил первую часть экспериментов:
http://chemistry-chemists.com/N4_2011/U ... U5-11.html

Image

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 02 May 2011 13:56 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Очень красивые кольца получаются с раствором флуоресцеина. Жаль на фото не выходят тонкие подробности и цвета. Выходят великолепные изумрудно-светящиеся кольца, резко окрашенные. Нужно непосредственно наблюдать это зрелище.
Attachment:
PIC_0002 (2).JPG
PIC_0002 (2).JPG [ 170.26 KiB | Viewed 31017 times ]

Attachment:
PIC_0004 (2).JPG
PIC_0004 (2).JPG [ 174.55 KiB | Viewed 31017 times ]

Attachment:
PIC_0005 (2).JPG
PIC_0005 (2).JPG [ 162.83 KiB | Viewed 31017 times ]

Attachment:
PIC_0009.JPG
PIC_0009.JPG [ 209.2 KiB | Viewed 31017 times ]

О похожем опыте писал Фэдо
Attachment:
p0143-sel.gif
p0143-sel.gif [ 80.38 KiB | Viewed 31017 times ]

Attachment:
p0144-sel.gif
p0144-sel.gif [ 330.67 KiB | Viewed 31017 times ]

Если бросить немного сухого флуоресцеина в стакан с водой действительно получаются красивые светящиеся нити и ленты, довольно долго не исчезающие.
Attachment:
PIC_0001.JPG
PIC_0001.JPG [ 183.5 KiB | Viewed 31017 times ]

В дальнейшем они разветвляются, раствор окрашивается, красивое зрелище, жаль снять его на мой фотоаппарат нельзя.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 02 May 2011 14:36 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Действительно очень красиво. Думаю, стоит добавить еще одну часть в статью - немного фотографий уже есть.
Постараюсь достать флуоресцеин и сделать снимки. Правда, не уверен, что получится: вихревые кольца легко делать, красиво наблюдать, но очень тяжело снимать.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 03 May 2011 13:54 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Попробовал повторить опыты с флуоресцеином (остался приготовленный вчера раствор). На солнечном свету зрелище красивое, но фотоаппарат в отличие от глаза, не воспроизводит удивительную игру цветов (мешает контраст яркого солнечного света). Лучше удаётся передать красоту колец флуоресцеина если в тёмной комнате направить уф-диод (лучше несколько, но у меня был один) на стакан с водой, тогда яркий свет не забивает таинственное изумрудное свечение, а слабый фиолетовый фон не мешает, так что если у кого из участников есть хорошая камера или фотоаппарат не пожалейте времени снять кольца при уф-свете.
Вот что вышло на мой посредственный фотоаппарат, на скорую руку -квадратная батарейка, один уф-диод.
Attachment:
PIC_0007.JPG
PIC_0007.JPG [ 2.04 MiB | Viewed 29686 times ]

Attachment:
PIC_0009.JPG
PIC_0009.JPG [ 199.69 KiB | Viewed 29686 times ]

Attachment:
PIC_0012.JPG
PIC_0012.JPG [ 198.43 KiB | Viewed 29686 times ]

Attachment:
PIC_0015.JPG
PIC_0015.JPG [ 187.9 KiB | Viewed 29686 times ]

Если возникнет проблема с флуоресцеином, возможно, подойдёт концентрированный раствор "хвойного концентрата", он есть в аптеках. Поваренная соль, которого имеет оранжевый оттенок от добавки флуоресцеина, в прошлом использовал его для борного люминофора.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 03 May 2011 14:19 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Флуоресцеин светится в УФ, этим решается сразу две проблемы: "подсветка" вихревых колец и устранение мешающего фона.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 11 May 2011 15:14 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Попробовал снять видео вихревых колец с флуоресцеином.
Attachment:
Отчасти оно передаёт красоту явления. Почти белый цвет колец это восприятие фотоаппаратом контраста между ярким и слабым свечением, на самом деле ярко-зелёного. Уф-диод я закрепил в подставке, стакан освещался снизу.
Attachment:
DSCF0042.JPG
DSCF0042.JPG [ 440.87 KiB | Viewed 29661 times ]
Процесс шёл в тёмной комнате.
Капал я с небольшой высоты около 5 мм, при этом получаются неаккуратные кольца, но красивые "волны концентрации" в виде нитей и полос. Для получения ровных колец нужно капать раствор медленно вблизи поверхности воды. Вот кадры из видео, оно максимального разрешения, в меру сил дешёвого фотоаппарата, но весит достаточно много, т.к. кольца и "волны" движутся медленно, длительность 1,5 минуты.
Attachment:
Snapshot - 2.jpg
Snapshot - 2.jpg [ 498.92 KiB | Viewed 29661 times ]

Attachment:
Snapshot - 4.jpg
Snapshot - 4.jpg [ 581.8 KiB | Viewed 29661 times ]


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 19 May 2011 19:04 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Отрывок из Scientific American Reference Book
Quote:
Liquid And Gaseous Rings

All who have learned a little of chemistry doubtless remember the experiment with vortex rings produced by phosphorus trihydride mixed with a little phosphide of hydrogen. As this curious phenomenon evidently does not depend upon the peculiar properties of this gas, I have been trying for some time to reproduce it by means of tobacco smoke, and even with chemical precipitates, which are, in a way, liquid smoke. After a few tentatives made at different times, my experiment succeeded perfectly. The following is, in brief, the mode of operating:

Take up a little hydrochloric acid in a pipette and put a few drops of it into a very dilute solution of nitrate of mercury, and you will obtain rings of mercurial chloride that will, in their descent, take on the same whirling motion that characterizes the aureolas of phosphureted hydrogen.

The drops of acid should be allowed to fall slowly, and from a feeble height, to the surface of the liquid contained in the vessel. It is unnecessary to say that the result may be obtained through the use of other solutions, provided that a precipitate is produced that is not very thick, for in the latter case the rings do not form. If need be, we may have recourse to milk, and carefully pour a few drops of it into a glass of water.
Attachment:
File comment: Fig. 1. - PRODUCTION OF SMOKE RINGS.
Fig-1-PRODUCTION-OF-SMOKE-RINGS.png
Fig-1-PRODUCTION-OF-SMOKE-RINGS.png [ 114.49 KiB | Viewed 29633 times ]

As regards smoke rings, it is easy to produce these by puffing cigar smoke through a tube (Fig. 1). But, in order to insure success, a few precautions are necessary. The least current of air must be avoided, and this requires the closing of the windows and doors. Moreover, in order to interrupt the ascending currents that are formed in proximity to the body, the operation should be performed over a table, as shown in the figure. The rings that pass beyond the table are not perceptibly influenced by currents of hot air. A tube ¾ inch in diameter, made by rolling up a sheet of common letter paper, suffices for making very beautiful rings of one inch or more in diameter. In order to observe the rings well, it is well to project them toward the darkest part of the room, or toward the black table, if the operator is seated. The first puffs will not produce any rings if the tube has not previously been filled with smoke. The whirling motion is perfectly visible on the exit of the ring from the tube, and even far beyond.
Attachment:
File comment: Figs. 2, 3, and 4. - VARIOUS ASPECTS OF SMOKE RINGS.
Figs-2-3-and-4-VARIOUS-ASPECTS-OF-SMOKE-RINGS.png
Figs-2-3-and-4-VARIOUS-ASPECTS-OF-SMOKE-RINGS.png [ 78.41 KiB | Viewed 29633 times ]

As for the aspect of the rings projected with more or less velocity to different distances from the tube, Figs. 2, 3, and 4 give quite a clear idea of that. Figs. 3 and 6 show the mode of destruction of the rings when the air is still. There are always filaments of smoke that fall after being preceded by a sort of cup. These capricious forms of smoke, in spreading through a calm atmosphere, are especially very apparent when the rays of the sun enter the room. Very similar ones may be obtained in a liquid whose transparency is interfered with by producing a precipitate or rings in it.
Attachment:
File comment: Figs. 5 and 6.. - SMOKE RINGS BREAKING UP.
Figs-5-and-6-SMOKE-RINGS-BREAKING-UP.png
Figs-5-and-6-SMOKE-RINGS-BREAKING-UP.png [ 154.76 KiB | Viewed 29633 times ]

Figs. 5 and 6.. - SMOKE RINGS BREAKING UP.

http://chestofbooks.com/crafts/scientif ... Rings.html

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 10 Nov 2012 06:38 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
Недавно случайно нашел один способ получения вихревых колец - ароматические палочки. Если тлеющую палочку держать строго вертикально и сделать подбрасывающее движение рукой - дым закрутится в тороидальный вихрь. Важно держать "лучину" строго вертикально и периодически стряхивать пепел поскольку максимальной живучести кольца достигают в случае когда источник дыма находится на самом острие. Главная сложность это подобрать оптимальную силу взмаха поскольку восходящий поток воздуха быстро разрушит кольцо.
Attachment:
Дымовые кольца.mp4 [10.26 MiB]
Downloaded 899 times

Видео снято на телефон, поэтому качество не очень. Плохо, что не видно самого главного - тонкой структуры вихря. Смотрится красиво особенно когда зависает неподвижно, а вращение вокруг оси тора продолжается.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 10 Nov 2012 12:46 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Хороший способ и коробки не надо.

Можно, наверное, тлеющую палочку, как источник дыма в генераторе колец использовать? И солянки с аммиаком не надо и дым будет приятнее.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 10 Nov 2012 13:35 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Не только приятнее, но и стабильнее: дым от хлорида аммония быстро оседает на стенки.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 10 Nov 2012 13:46 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 09 Sep 2010 19:23
Posts: 6154
Несколько оффтоп, но напомнило:
В детстве была игрушка из керамики :ay: - старик, курящий сигареты. В рот вставлялась тонюсенький цилиндрик - "сигарета" (были в комплекте) и зажигалась. Если не было сквозняков появлялись крохотные дымовые кольца. Из чего сделаны были "сигареты" не знаю, тогда не интересовался, но медленно тлеющий материал.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 10 Nov 2012 16:19 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 24 Nov 2009 12:17
Posts: 10418
Location: Новосибирск
Это были палочки из целлулоида, завёрнутого в папиросную бумагу.

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Вихревые кольца
PostPosted: 21 Aug 2013 19:30 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62190
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Пузырьки воздуха, поднимаясь из толщи воды, оказывается, тоже дают вихревые кольца:
Attachment:
мяч захвачен вихревым кольцом.gif
мяч захвачен вихревым кольцом.gif [ 2 MiB | Viewed 28330 times ]

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 26 posts ]  Go to page 1, 2  Next

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 46 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group