Кіріспе
Мөлдір ортадағы оптикалық біркелкіліктер (Schlieren /ˈʃliːrən/ ШЛИЕРЕН) – адам көзімен көрінбейтін мөлдір ортадағы оптикалық біркелкіліктер. Шлиерен физикасы мұндай біркелкіліктерден жоғары сапалы линзалар жасау қажеттілігінен туындады. Бұл біркелкіліктер – оптикалық жол ұзындығындағы локальді айырмашылықтар, олар жарық сәулелерінің, әсіресе сыну арқылы, ауытқуына себеп болады. Бұл жарық ауытқуы сәулелердің ауытқу бағытына байланысты суретте локальді жарықтандыруды, қараңғылатуды немесе тіпті түс өзгерісін тудыруы мүмкін.
the town
Schlieren ('/ʃ//l//ɪər//ən/ SHLEERən; , ) are optical inhomogeneities in transparent media that are not necessarily visible to the human eye. Schlieren physics developed out of the need to produce high quality lenses devoid of such inhomogeneities. These inhomogeneities are localized differences in optical path length that cause deviations of light rays, especially by refraction. This light deviation can produce localized brightening, darkening, or even color changes in an image, depending on the directions the rays deviate.
Тарих
Шлиеренді алғаш рет Роберт Хук 1665 жылы үлкен қисайған линза мен екі шамды пайдаланып байқаған. Бір шам жарық көзі ретінде қызмет етті. Екінші шамнан көтерілген жылу ауасы шлиерен жасады. Дәстүрлі шлиерен жүйесі негізінен неміс физигі Август Топлерге жатқызылады, бірақ Жан Бернард Леон Фуко 1859 жылы Топлер жетілдірген әдістің авторы болды. Топлердің бастапқы жүйесі линза жасауға қолданылатын шыныдағы шлиеренді анықтау үшін құрастырылған. Кәдімгі шлиерен жүйесінде, шлиерені қамтитын сынақ бөлігін жарықтандыру үшін нүктелік көз қолданылады. Бұл жарықтың бейнесі жинақталған линза (сондай-ақ шлиерен линзасы деп аталады) арқылы қалыптасады. Бұл бейне жұқа линза теңдеуіне сәйкес линзаға конъюгат қашықтықта орналасқан: мұнда - линзаның фокустық қашықтығы, - объектіден линзаға дейінгі қашықтық және - объектінің бейнесінен линзаға дейінгі қашықтық. Нүктелік көз бейнесі орналасқан жердегі пышақ жиегі, жарықтың экранға жеткенін ішінара тоқтату үшін орналастырылған. Бейненің жарықтылығы біркелкі түрде азаяды. Екінші линза сынақ бөлігінің бейнесін экранға түсіру үшін қолданылады. Көру экраны шлиерен жазықтығынан конъюгат қашықтықта орналасқан. "Шлиерен" сөзі неміс тіліндегі "Schliere" сөзінен шыққан, ол "жолақ" дегенді білдіреді.
where is the focal length of the lens, is the distance from the object to the lens and is the distance from the image of the object to the lens. A knife edge at the point source image location is positioned as to partially block some light from reaching the viewing screen. The illumination of the image is reduced uniformly. A second lens is used to image the test section to the viewing screen. The viewing screen is located a conjugate distance from the plane of the schliere. The word schlieren originates from the German schliere, meaning "streak".
Шлирен ағынын визуализациялау
Шлирен ағынының визуализациясы жарықтың сыну индексі градиентінен туындайтын бұрылуға негізделген. Индекс градиенті ағын тығыздығы градиентімен тікелей байланысты. Бұрылған жарық, экрандағы бұрылмаған жарықпен салыстырылады. Бұрылмаған жарық, пышақ жиегімен жартылай кесіледі. Пышақ жиегіне қарай немесе одан алыс бұрылған жарық, бұрын кесілген немесе кесілмеген күйіне байланысты көлеңкелі бейне құрайды. Бұл көлеңкелі бейне – ағынды сипаттайтын кеңеюлердің (аз тығыздық аймақтары) және сығылулардың (жоғары тығыздық аймақтары) жарық қарқындылығы арқылы көрсетілуі.
Шлирен дисплейлері
Шлирен эффектісі көбінесе бейнепроектор технологияларында қолданылады. Негізгі идеясы – сұйық кристалды жарық клапаны сияқты бір құрылғыны қолданып, бақыланатын шлирен бұрмалауларын жасау және оларды экранға проекциялап, қажетті кескінді алу. Ескірген «Эйдофор» және «Талярия» сияқты проекциялық дисплей жүйелері осы тәсілдің түрлерін 1940 жылдан бері пайдаланған.