Para saintis Menangkap "Sonic Boom" of Light

Kebanyakan orang biasa dengan boom sonik, walaupun mereka tidak tahu dengan tepat bagaimana mereka bekerja. NASA menjelaskan bahawa udara bertindak balas seperti cecair ke objek yang bergerak lebih cepat daripada kelajuan bunyi. Objek yang cepat ini memaksa molekul udara mengelilingi bersama-sama, menyebabkan perubahan gelombang seperti tekanan udara yang tersebar di dalam kon yang dipanggil Mach Mach, seperti bangun bot. Ketika gelombang kejutan melintasi pemerhati di atas tanah, perubahan tekanan udara menghasilkan ledakan sonik.

Penyelidikan sebelum ini mencadangkan bahawa cahaya juga boleh menghasilkan sebatian berbentuk kerucut yang sama, yang dipanggil "kon Machik fotonik, " melaporkan Charles Q. Choi di LiveScience . Tetapi mereka tidak dapat menguji idea itu. Sekarang, penyelidik di Washington University di St. Louis telah membangunkan kamera ultrafast yang sebenarnya dapat menangkap ledakan cahaya dalam tindakan.

Choi melaporkan bahawa jurutera optik Jinyang Liang dan rakan-rakannya melepaskan laser hijau melalui terowong yang penuh dengan asap dari ais kering. Bahagian terowong itu dikelilingi oleh pinggan yang diperbuat daripada getah silikon dan serbuk aluminium oksida. Ideanya ialah, kerana cahaya bergerak pada kadar yang berlainan melalui bahan yang berbeza, plat akan melambatkan cahaya laser, yang meninggalkan bangun berbentuk kerucut cahaya.

Menggunakan kamera ultrafast, saintis berjaya mencatatkan hamburan cahaya dalam bahan yang berbeza. Kredit: Kemajuan Sains

Walaupun bijak, persediaan ini bukanlah bintang kajian itu-ia adalah "coretan" kamera yang dikembangkan oleh penyelidik untuk menangkap acara itu. Choi melaporkan bahawa teknik fotografi, yang dikenali sebagai fotografi ultrafast mampat pengekodan (LLE-CUP), dapat menangkap 100 bilion bingkai sesaat dalam pendedahan tunggal, membolehkan penyelidik menangkap peristiwa ultrafast. Kamera bekerja, menangkap imej kon cahaya yang dicipta oleh laser untuk kali pertama. Hasilnya muncul dalam jurnal Science Advances.

"Kamera kami berbeza daripada kamera biasa di mana anda hanya mengambil gambar dan merekodkan satu imej: kamera kami berfungsi dengan menangkap semua imej acara dinamik dalam satu tangkapan. Dan kemudian kami membina semula mereka, satu demi satu, "Liang memberitahu Leah Crane di New Scientist .

Teknologi baru ini boleh membuka pintu kepada beberapa sains revolusioner baru. "Kamera kami cukup pantas untuk melihat kebakaran neuron dan imej trafik langsung di otak, " Liang memberitahu Choi. "Kami berharap kami dapat menggunakan sistem kami untuk mempelajari rangkaian saraf untuk memahami bagaimana otak berfungsi."

Malah, LLE-CUP mungkin terlalu kuat untuk menonton neuron. "Saya fikir kamera kita mungkin terlalu cepat, " Liang memberitahu Kastalia Medrano di Inverse . "Jadi jika kita mahu melakukan itu, kita boleh mengubahnya untuk memperlahankannya. Tetapi sekarang kita mempunyai modaliti imej yang jauh ke depan, jadi jika kita mahu mengurangkan kelajuan kita dapat melakukannya. "

Teknologi ini, memberitahu Crane, boleh digunakan dengan kamera sedia ada, mikroskop dan teleskop. Bukan sahaja ia boleh melihat fungsi benda seperti sel-sel neuron dan kanser, laporan Crane, ia juga boleh digunakan untuk memeriksa perubahan cahaya dalam objek seperti supernova.