Strona głównaPytania → Dlaczego ciepłe powietrze znad kaloryfera...

Dlaczego ciepłe powietrze znad kaloryfera rzuca cień?

Pytanie

Pyta Ania

Co wpływa na to, że ciepłe powietrze unoszące się nad gorącym kaloryferem, mimo że go nie widać, rzuca cień?

Odpowiedź

Odpowiada dr inż. Marta Wacławczyk

Kaloryfer ogrzewa powietrze, prowadząc do powstania prądów konwekcyjnych, związanych z unoszeniem się cieplejszego powietrza o mniejszej gęstości do góry. W efekcie obok siebie występują obszary o różnej gęstości, np. kolumna ciepłego, wznoszącego się powietrza otoczona chłodniejszym. Przez te warstwy powietrza przechodzi promień świetlny i na granicy między warstwami powietrza o różnej gęstości ulega załamaniu. Dzieje się tak dlatego, że prędkość rozchodzenia się światła w powietrzu zależy od jego gęstości, a promień ulega załamaniu właśnie na granicy dwóch ośrodków o różnych prędkościach rozchodzenia się światła (jak np. w soczewkach). W tym przypadku kolumna cieplejszego powietrza jest rodzajem soczewki rozpraszającej. Załamany promień pada np. na ścianę w trochę innym miejscu „sumując się” z innymi promieniami tam padającymi. W ten sposób powstaje obszar jaśniejszy. Jednocześnie obszar, na który promień ten padał przed włączeniem kaloryfera, pozostanie ciemniejszy. W efekcie na ścianie obserwujemy rodzaj cienia.

Zjawisko załamania promieni świetlnych wykorzystuje się w tzw. fotografii metodą Schlierena (ang. Schlieren photography). Pozwala ona zobaczyć bardzo dokładnie różnice gęstości powietrza:

https://www.nytimes.com/2014/12/16/science/in-video-of-burning-match-the-eye-meets-more.html