Заплыв дафнии и шлирен-метод

Это «полярное сияние» — результат заплыва одного крохотного рачка дафнии (Daphnia lumholtzi), который не превышает 1,5 мм в длину. Передвигаясь, дафния создает довольно большие для своего размера колебания и завихрения в окружающей воде. Каждое животное плавает в своей собственной манере, так что такие завихрения воды бывают разных размеров и форм, и по ним даже можно, словно по следам на снегу, определять отдельные виды. А сами животные по таким «следам» способны различать потенциальных половых партнеров, хищников и жертв.

Дафния на фотографии вошла в поле видимости в нижнем правом углу и за четыре коротких рывка оказалась в середине картинки. Прокачав воду через свой панцирь в поисках еды и не найдя ее, рачок сделал еще два рывка и оказался в финальной позиции на фотографии — в верхнем левом углу. Здесь дафния попыталась покормиться снова. Весь путь рачок преодолел за 6 секунд.
Эта фотография была сделана при помощи шлирен-метода, или метода Тёплера (по имени автора, немецкого физика Августа Тёплера), который позволяет визуализировать оптическую неоднородность в прозрачных преломляющих средах и широко используется, например, в исследованиях аэрокосмической техники для выявления потоков воздуха вокруг объектов.

Суть шлирен-метода заключается в следующем: пучок лучей от точечного или щелевого источника света при помощи линзы направляется через исследуемый объект (в нашем случае — чашка с водой, где плавает дафния) и фокусируется на непрозрачной ширме с острой кромкой (так называемый нож Фуко). За ширмой ставим объектив, который проецирует изображение на экран. Если в исследуемом объекте нет оптических неоднородностей (неподвижная вода или воздух), то все лучи задерживаются ширмой и картинки на экране не будет. Если же оптическая неоднородность присутствует, она будет рассеивать проходящие лучи света, и часть их, отклонившись, пройдет выше края ширмы. Эти отклонившиеся лучи уловятся объективом и спроецируются на экран — получится изображение тех неоднородностей, которые рассеивали лучи. Такие неоднородности можно наблюдать глазом в режиме реального времени, если заменить объектив на окуляр и через него смотреть на объект. Можно применить цветные светофильтры, чтобы нагляднее видеть характер неоднородностей.
Эта фотография заплыва дафнии была предоставлена в 2005 году на конкурс научной и технологической визуализации The Vizzies, спонсируемой Национальным научным фондом и журналом Science.

Фото © J. Rudi Strickler из статьи J. R. Strickler, G. Bal;zsi, 2007. Planktonic copepods reacting selectively to hydrodynamic disturbances.
"Элементы" 23. 12. 2016.
https://elementy.ru/kartinka_dnya/220/Zaplyv_dafnii_i_shliren_metod

Другие статьи в литературном дневнике:

• 30.07.2018. Молитва, заклинание и мантры
• 27.07.2018. Источники
• 26.07.2018. Сериал Очевидное Transparent прозрачный
• 25.07.2018. В Мариуполе празднуют день освобождения города от
• 24.07.2018. Физики-теоретики сбиваются в стаи
• 23.07.2018. Охранник Путина открыл зонт, чтобы президента не о
• 22.07.2018. Дюмин Алексей Геннадьевич
• 20.07.2018. Рост сиесек на ЗГТ
• 19.07.2018. Заплыв дафнии и шлирен-метод
• 18.07.2018. Бесполезный, но вредный
• 17.07.2018. Умышленные зубы
• 15.07.2018. Степногорск признали гей-столицей Казахстана
• 13.07.2018. Калашников в каждый дом
• 12.07.2018. Быть родителем трансгендера
• 10.07.2018. Се вымысел
• 09.07.2018. Автотрофы или гетеротрофы
• 08.07.2018. Российское общество больно
• 05.07.2018. И в бананах червяки живут...
• 04.07.2018. Проверка ОТО на галактических масштабах и недостаю
• 03.07.2018. Каково в Чечне на самом деле
• 02.07.2018. На самом деле пол ребёнка не всегда удаётся узнать
• 01.07.2018. Какое понимание души вам ближе