Jak by vypadaly Hvězdné války. Kamera unikátně zachytila paprsek laseru

  20:02aktualizováno  20:02
Laserové „výstřely“ můžete vidět jen ve filmech či hrách, ve skutečnosti svazek světla nepostřehnete. Nyní ale jeho průlet vzduchem zachytila kamera. Protože nebyla dost rychlá, jde spíše o specifický typ časosběrné fotografie a matematického dopočítávání obrazu. Lepší to ale jen tak nebude.
Genevieve Gariepy, doktorandka původem z Kanady, nyní studující na...

Genevieve Gariepyová, doktorandka původem z Kanady, nyní studující na Heriot-Wattově univerzitě ve skotském Edinburghu

„Naší snahou bylo zachytit pohyb světla vzduchem,“ uvedla Genevieve Gariepyová, mladá doktorandka z Heriot-Wattovy Univerzity v Edinburghu. „Chtěli jsme se na světlo podívat, aniž bychom na něj působili, prostě zachytit průlet světla.“ Její tým k tomu využil běžnou zrcadlovku, počítačem řízený laser a mřížku diod pro detekci jednotlivých fotonů (SPAD), což je zařízení známé už minimálně deset let.

Laser opakoval kratičký záblesk (500 pikosekund, pouhých 15 cm dlouhý)...

Laser opakoval kratičký záblesk (500 pikosekund, pouhých 15 cm dlouhý) přibližně dvoumilionkrát v průběhu deseti minut

Pod pojmem zachytit si ovšem nemůžeme představovat klasickou kameru, která snímá jeden snímek za druhý, slepí je za sebe a na výsledek se podíváme na obrazovce. Takové kamery - schopné zachytit zpomaleně jedinečné, neopakující se jevy - dosahují tisíce snímků za sekundu, některé specializované i milionů snímků za sekundu.

Souprava Gariepové a jejího týmu umí pořídit snímek o trvání 67 pikosekund, což by odpovídalo 1,5 × 1010 snímkům za sekundu (15 miliard). Ale nepořídí je souvisle za sebou. Místo toho se jev, který tým výzkumníků natáčel, musel dočkat dvou milionů opakování. Pokaždé s trochu jiným - přesně propočítaným - zpožděním. Matematika pak pomohla snímky očistit, spojit a výsledkem je video, které zachycuje průlet kratičkého laserového pulsu, jak se odráží mezi zrcadly.

Průlet laserového pulsu v nanosekundách

Průlet laserového pulsu v nanosekundách

Získaná data vědci očistili - napřed od snímků (a) odečetli šum pozadí (b) a...

Získaná data vědci očistili - napřed od snímků (a) odečetli šum pozadí (b) a každému snímku určili histogram - pokud obsahoval příliš šumu (a nikoli paprsek), snímek byl utlumen (d), interpolací pak vznikl výsledný záběr (f)

V týmu, který o své metodě publikoval článek v Nature Communications (dostupný zdarma), je kromě kolegů Gariepyové z Edinburghu i dvojice odborníků z Massachusetského technologického institutu (MIT), která se podílela na podobném zařízení v roce 2011. Tehdy výzkumníci natočili průlet bílého světla (laser je speciální příklad světla). I tehdy vědci postupovali rovněž pomocí opakování stejného impulzu, ovšem tehdy světlo snímali po řádcích (více v našem článku).

Nelze tedy podle nás tvrdit - tak, jako to dělá řada médií - že nová práce si připsala první zachycení průletu světla. Už jenom proto ne, že „trik“ vědců z Edinburghu je v principu velmi podobný tomu z MIT Media Lab. Autory studie jsme kontaktovali s žádostí o upřesnění odlišných aplikací obou postupů a jejich odpověď do článku doplníme.

Video ukazuje výsledky výzkumníků MIT Media Lab z roku 2011:

Autor:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Neudělejte chybu jako Ovčáček. Ověřovací kód nikdy nikomu neposílejte

Pro bezpečí na internetu je důležité nesdělovat soukromé ověřovací kódy, někdo...

Pokud vám přijde zpráva s potvrzujícím kódem, zacházejte s ní jako s tajemstvím. Nepište ji nikam, kam nepatří. Nikomu...

Jsou neskutečně levné a jedovaté. Čínské tonery do tiskáren obsazují trh

Jak vybrat náplň do tiskárny, aby do ní padla jako ulitá? Ne každá je vhodná a...

Především kvůli nízké ceně lidé riskují zdraví a kupují ultralevné tonery do laserových tiskáren od neznámých výrobců....

Proč havarovaly Boeingy 737 Max? Firma spěchala a porušila vlastní zásady

Jak vznikly problémy, které vedly k havárii nejnovějších letadel Boeing 737 MAX

Nejnovější letadla Boeing 737 MAX 8 už tři měsíce nelétají. Při dvou jejich nehodách totiž zemřelo 346 lidí. Stopy...

Nečekaný objev. Našli jsme stopy po posledním boji parašutistů

Stopy po výbuchu granátu, který podle dostupných indícií smrtelně zranil Jana...

Osmnáctého června 1942, ve čtyři hodiny deset minut ráno, začal v Resslově ulici v Praze nerovný boj. Stovky esesmanů...

Další z rubriky

Po Číně Rusko? Další vědec chce provádět dědičné úpravy DNA u dětí

Enzym CRISPR (zeleně a červeně) se připojuje k dvojité šroubovici DNA (fialová...

Ruský vědec Denis Rebrikov údajně připravuje experiment, v jehož rámci by došlo k dědičnému přepisu DNA nenarozených...

Místo vody se řekou valila láva. Výbuch, který pomohl spustit revoluci

Pohled do středu jednoho ze sopečných kuželů vzniklých na přibližně 27...

V roce 1783 na Islandu vybuchla sopka Laki, která významně proměnila směřování lidské společnosti. Jedovaté plyny,...

Postavte si dělo na vatové tyčinky. Je to zábava a něco se naučíte

Jedním z makerů, který bude na Maker Faire Prague 2019 vystavovat je Matěj...

Cílem není získat stroj roznášející hrůzu a smrt, ale pobavit se při výrobě funkčního kanónu na vatové tyčinky. A taky...

Najdete na iDNES.cz