Většina lidí je obeznámena se zvukovými boomy, i když nevědí přesně, jak pracují. NASA vysvětluje, že vzduch reaguje jako tekutina na objekty, které se pohybují rychleji než rychlost zvuku. Tento rychlý objekt rychle nutí okolní molekuly vzduchu k sobě, což způsobuje vlnovou změnu tlaku vzduchu, která se šíří v kuželu zvaném Machův kužel, jako brázda lodi. Jak rázová vlna prochází pozorovatelem na zemi, změna tlaku vzduchu vytváří zvukový rozmach.
Předchozí výzkum naznačil, že světlo může také produkovat podobné kuželovité brázdy, nazývané „fotonický Machův kužel“, uvádí Charles Q. Choi z LiveScience . Neměli však žádný způsob, jak tuto myšlenku vyzkoušet. Nyní vědci z Washingtonské univerzity v St. Louis vyvinuli ultrarychlou kameru, která dokáže zachytit lehký boom v akci.
Choi hlásí, že optický inženýr Jinyang Liang a jeho kolegové vystřelili zelený laser tunelem naplněným kouřem ze suchého ledu. Vnitřek tunelu byl obklopen deskami vyrobenými ze silikonového kaučuku a prášku oxidu hlinitého. Myšlenka byla taková, že jelikož světlo cestuje různými materiály různými materiály, destičky zpomalí laserové světlo, které zanechává kuželovité probuzení světla.
Pomocí ultrarychlé kamery vědci úspěšně zobrazili rozptyl světla v různých materiálech. Kredit: Vědecké pokrokyAčkoli to bylo chytré, toto nastavení nebylo hvězdou studie - byla to „blesková“ kamera, kterou vědci vyvinuli pro zachycení události. Choi uvádí, že fotografická technika, zvaná bezeztrátová komprimovaná ultrarychlá fotografie (LLE-CUP), dokáže zachytit 100 miliard snímků za sekundu v jedné expozici, což vědcům umožňuje zachytit ultrarychlé události. Kamera pracovala a zachycovala snímky světelného kužele vytvořeného laserem poprvé. Výsledky jsou uvedeny v časopise Science Advances.
„Náš fotoaparát se liší od běžného fotoaparátu, ve kterém právě pořídíte snímek a zaznamenáte jeden snímek: náš fotoaparát funguje tak, že nejprve zachytí všechny obrázky dynamické události do jednoho snímku. A pak je postupně rekonstruujeme, “říká Liang Leah Craneové u New Scientist .
Tato nová technologie by mohla otevřít dveře nějaké revoluční nové vědě. "Naše kamera je dostatečně rychlá na to, aby sledovala oheň neuronů a živý obraz v mozku, " říká Liang Choi. "Doufáme, že můžeme použít náš systém ke studiu neuronových sítí k pochopení toho, jak mozek funguje."
Ve skutečnosti může být LLE-CUP příliš silný na sledování neuronů. "Myslím, že náš fotoaparát je pravděpodobně příliš rychlý, " říká Liang Kastalia Medrano na Inverse . "Pokud to chceme udělat, můžeme to upravit tak, aby to zpomalilo." Ale teď máme obrazovou modalitu, která je ještě míle daleko, takže pokud chceme snížit rychlost, můžeme to udělat. “
Tuto technologii, Liang říká Craneovi, lze použít se stávajícími fotoaparáty, mikroskopy a dalekohledy. Craneova zpráva může nejen sloužit k zkoumání fungování věcí, jako jsou neurony a rakovinné buňky, ale také k zkoumání změn světla v objektech, jako je supernova.
