.

Η φωτογραφία Schlieren (Σλίρεν) είναι μια συναρπαστική τεχνική που μας επιτρέπει να απεικονίσουμε τη ροή των ρευστών – αερίων ή υγρών – με τρόπο που διαφορετικά είναι αόρατος με γυμνό μάτι. Η μέθοδος αυτή δεν είναι απλώς μια συναρπαστική εφαρμογή της οπτικής- είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς για τη μελέτη φαινομένων όπως η μεταφορά θερμότητας, η αεροδυναμική, ακόμη και η εξάπλωση αναπνευστικών σταγονιδίων.

.

Η βασική αρχή πίσω από τη φωτογραφία Schlieren είναι η διάθλαση του φωτός. Όταν το φως διέρχεται μέσα από ένα μέσο με διαφορετική πυκνότητα, η ταχύτητά του αλλάζει, προκαλώντας την κάμψη των ακτινών του φωτός. Αυτή η κάμψη είναι συνήθως ανεπαίσθητη, αλλά η φωτογραφία Schlieren ενισχύει αυτές τις μικροσκοπικές αλλαγές, καθιστώντας τες ορατές.

.

Μια τυπική διάταξη Schlieren περιλαμβάνει μια πηγή φωτός, έναν φακό που θα κάνει τις δέσμες του φωτός παράλληλες (συγκλίνων ή αποκλίνων), ένα χώρο που πραγματοποιείται η ροή του ρευστού (χώρος δοκιμής) και έναν φακό εστίασης. Η πηγή φωτός εκπέμπει ακτίνες που γίνονται παράλληλες και διέρχονται από το χώρο δοκιμής. Εδώ, οποιαδήποτε αλλαγή στην πυκνότητα του ρευστού θα διαθλάσει τις ακτίνες φωτός. Αυτές οι διαθλώμενες ακτίνες εστιάζονται στη συνέχεια σε μια οθόνη, όπου οι μεταβολές της πυκνότητας εμφανίζονται ως μοτίβα φωτός και σκότους.

.

Η φωτογραφία Schlieren έχει ευρύ φάσμα εφαρμογών:

Στην αεροδυναμική χρησιμοποιείται για την απεικόνιση των ροών αέρα γύρω από αεροσκάφη και αυτοκίνητα. Στην ιατρική έρευνα βοηθά στη μελέτη της εξάπλωσης των αναπνευστικών σταγονιδίων. Στη μεταφορά θερμότητας χρησιμοποιούνται για την ανάλυση της αποδοτικότητας των συστημάτων ψύξης.

.

Ενώ η φωτογραφία Schlieren είναι μια ισχυρή τεχνική, έχει και περιορισμούς. Η διάταξη (set-up) μπορεί να είναι πολύπλοκη και ευαίσθητη στους κραδασμούς. Επιπλέον, γενικά παρέχει μόνο δισδιάστατα δεδομένα. Ωστόσο, οι εξελίξεις στις υπολογιστικές μεθόδους και στις κάμερες υψηλής ταχύτητας διευρύνουν τα όρια, καθιστώντας την τρισδιάστατη απεικόνιση Schlieren μια πιθανότητα στο εγγύς μέλλον.

.

Foto: Αεροσκάφη από NASA