Światło uchwycone w 100 miliardach fps

Najszybsze z kamer potrafią rejestrować obraz w dziesiątkach tysięcy klatek na sekundę, jednak nadal jest to zbyt niska prędkość aby udało się uchwycić w ruchu światło. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis stworzyli ostatnio zupełnie nową technikę zwaną skompresowaną ultraszybką fotografią (CUP).

CUP (jest to skrót od angielskiego compressed ultrafast photography) pozwala śledzić tor lotu wiązki światła i jego interakcji z obiektami znajdującymi się po drodze, dzięki czemu możliwe jest tworzenie nagrań takich jak to, które zobaczycie poniżej - impulsu laserowego odbijającego się od lustra, co w czasie rzeczywistym trwało zaledwie kilkanaście pikosekund - bilionowych części sekundy.

Sam aparat składa się z serii urządzeń, które mierzą zmiany intensywności światła w czasie. Jest to wariacja na temat tzw. kamery smugowej (streak camera), która potrafi rejestrować obraz wyłącznie jednowymiarowy - aby uzyskać w niej obraz w dwóch wymiarach konieczne było oświetlanie danej sceny laserem miliony razy. Zostało do niej dodane urządzenie zwane DMD (digital micromirror device), które jest wielkości małej monety i składa się z około miliona mikroskopijnych luster - każde z nich ma wymiary 7 na 7 mikronów - które odbijają fotony do kamery smugowej, dzięki czemu uzyskujemy od razu obraz dwuwymiarowy.

Naukowcy sądzą, że ich nowy wynalazek pozwoli dokonać przełomów w medycynie, astronomii czy kryminalistyce, a także pomoże w lepszym zrozumieniu podstaw rządzących naszym wszechświatem.

Źródło: