miniatyr|Den här videon visar ett enkelpassage höghastighets slirasystem som fångar den övergångsmässiga ballistiska sekvensen av ett handeldvapen. miniatyr|Färgad slirabild av den termiska plymen från ett brinnande ljus, störd av ett luftdrag från höger. Slira (/ˈ ʃlɪərən / SHLEER-ən; tyska: [ˈʃliːʁn̩] ⓘ ,tyska för 'ränder'), en typ av optisk inhomogenitet, är ett område med avvikande brytningsindex i ett i övrigt homogent medium. Sliror som är osynliga för blotta ögat kan avslöjas genom slirfotografering som används inom glastillverkning och aerodynamiska studier.
Slirans fysik utvecklades ur behovet av att kunna producera linser utan sådana inhomogeniteter. Dessa är lokala skillnader i som orsakar avvikelser av ljusstrålar, särskilt genom brytning. Denna ljusavvikelse kan ge lokaliserad ljusning, mörkare eller till och med färgförändringar i en bild, beroende på riktningen som ljusstrålarna avviker.
Historik Sliran observerades 1665 först av Robert HookeHooke, R. (1665), "Of a New Property in the Air", Micrographia, Observation LVIII, pp. 217–219, London. med hjälp av en stor konkav lins och två ljus. Ett ljus fungerade som ljuskälla. Den varma luften som steg från det andra ljuset gav sliran. Det konventionella slirasystemet tillskrivs mest till den tyske fysikern August Toepler, även om Léon Foucault 1859 uppfann metoden som Toepler förbättrade. Toeplers originalsystemToepler, A. (1864), Beobachtungen nach einer neuen optischen Methode, Maximillan Cohen und Sohn, Bonn. utformades för att upptäcka sliror i glas som används för att tillverka linser. I det konventionella slirasystemet används en punktkälla för att belysa testsektionen som innehåller sliran. En bild av detta ljus bildas med hjälp av en konvergerande lins (även kallad sliralins). Denna bild är placerad på det konjugerade avståndet till linsen enligt ekvationen för tunna linser:
där är linsens brännvidd, är avståndet från objektet till linsen och är avståndet från bilden av objektet till linsen. En knivsegg vid punktkällan-bildplatsen är placerad för att delvis blockera en del ljus från att nå visningsskärmen. Bildens belysning reduceras jämnt. En andra lins används för att avbilda testsektionen till visningsskärmen. Betraktningsskärmen är placerad ett konjugat avstånd från slirans plan.
Sliras flödesvisualisering miniatyr|Sliraflödesvisualisering av en Lockheed SR-71 Pratt & Whitney J58 motorinlopp vid Mach 2. Sliraflödesvisualisering är baserad på ljusets avböjning av en brytningsindexgradient,Settles, G. S. (2001), Schlieren and shadowgraph techniques: Visualizing phenomena in transparent media, Berlin:Springer-Verlag. som är direkt relaterad till flödestäthetsgradienten. Det avböjda ljuset jämförs med icke avböjt ljus på en visningsskärm. Det ostörda ljuset blockeras delvis av en knivsegg. Ljuset som avleds mot eller bort från knivseggen ger ett skuggmönster beroende på om det tidigare blockerats eller inte blockerats. Detta skuggmönster är en ljusintensitetsrepresentation av expansionerna (regioner med låg densitet) och kompressioner (regioner med hög densitet) som kännetecknar flödet.
Sliraprojektion Sliraeffekten används ofta i videoprojektortekniker. Grundidén är att någon anordning, som en vätskekristalljusventil, används för att producera sliraförvrängningar på ett kontrollerat sätt och dessa projiceras på en skärm för att producera den önskade bilden. Projektionsvisningssystem som den nu föråldrade Eidoforen och Talaria har använt varianter av detta tillvägagångssätt så långt tillbaka som 1940.Brennesholtz, M.S. and Stupp, E.H. (2008), Projection Displays, John Wiley & Sons, p. 259 ff.
Se även Schlierenfotografering
Referenser
Noter
Externa länkar
Background oriented schlieren for flow visualisation in hypersonic impulse facilities Visualisation of supersonic flows in shock tunnels using Background Oriented Schlieren (BOS) technique Video on Schlieren photographs Schlieren on YouTube
Kategori:Materialteknik Kategori:Optik