Eurasian News Fairway

Камера, снимающая со скоростью 20 миллиардов кадров в секунду, позволила снять движение импульса света лазера

Камера, снимающая со скоростью 20 миллиардов кадров в секунду, позволила снять движение импульса света лазера
Январь 24
12:56 2015

Видимые лучи лазерного света, пронизывающие пространство, являются непременным атрибутом научно-фантастических фильмов, в которых демонстрируются сцены масштабных космических баталий. На самом деле все обстоит совершенно иначе, эти лучи очень трудно увидеть даже в воздухе, а в вакууме безвоздушного пространства они должны быть абсолютно невидимыми.

Для того, чтобы получить возможность увидеть любой свет необходимо, чтобы его фотоны попали прямо в глаза человека. А так как фотоны лазерного света передвигаются только в одном направлении в пределах узкого луча, их можно увидеть только в том случае, если они отразятся от чего-либо, к примеру, от молекул воздуха.

Рассеивание лазерного света молекулами чистого воздуха слишком слабо для того, чтобы на это смогли среагировать светочувствительные нервные окончания сетчатки глаза. Из-за этого во время лазерных шоу в помещение запускают дым или пар, который рассеивает гораздо большее количество фотонов, делая лучи лазеров хорошо видимыми. «Мы же попытались и нам удалось увидеть свет лазера, который просто «проходит» мимо и на него не оказывается никаких дополнительных воздействий» — рассказывает Женевьева Гэрипи (Genevieve Gariepy), ученая из университета Хериот-Уотта (Heriot-Watt University), Эдинбург, Великобритания.

20150128_3_2
Движение импульса света лазера

Для того, чтобы получить возможность увидеть свет лазера ученые создали камеру с невероятно чувствительным датчиком, который способен уловить то небольшое количество фотонов, рассеиваемое молекулами чистого воздуха, и с высокой точностью зарегистрировать время их прибытия. Датчики были сформированы в виде матрицы 32 на 32 элемента, а их четкая синхронизация позволила достичь огромной скорости съемки, которая равнялась 20 миллиардам кадров в секунду.

Объектив сверхскоростной камеры был обращен в сторону сцены, на которой были установлены зеркала, отражающие свет импульсов лазера. Для съемки короткого видеоролика потребовалось около 2 миллионов импульсов лазера, которые были произведены в течение 10 минут. Последующая обработка отснятого материала позволила отфильтровать посторонние шумы, оставив лишь картину движения импульса, сформированную фотонами лазерного света, рассеянного молекулами воздуха.

20150128_3_3
Структура высокоскоростной камеры

«Так, буквально кадр за кадром, мы собрали всю картину перемещения импульса лазерного света через оптическую систему» — рассказывает Женевьева Гэрипи, — «Только для улучшения восприятия нам пришлось наложить полученное видео на фоновое изображение, снятое обычной камерой, и окрасить свет в зеленый цвет для того, чтобы он соответствовал истинному цвету лазерного света».

Данный эксперимент начинался ученым как чисто исследовательский проект. Но они считают, что такая камера может использоваться и на практике, к примеру, для изучения свойств и поведения короткоживущей ионизированной плазмы и других быстропротекающих процессов.

ОКО ПЛАНЕТЫ

Об авторе

Иные СМИ

Иные СМИ

Связанные статьи

0 комментариев

Комментариев пока нет!

Здесь нет комментариев, вы хотите добавить?

Написать комментарий

Написать комментарий

Добавить комментарий

Поиск

без комментариев/no comments

Архив статей по датам

Октябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Подписка на новости

Введите адрес вашей электронной почты, чтобы подписаться на этот блог и получать уведомления о новых записях.