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:
 

Nejčtenější

Jednosměrná letenka na rudou planetu se odkládá. Mars One krachuje

Ilustrace základny na Marsu, jak si ji představují v organizaci Mars One...

Firma Mars One, která slibovala soukromý let na Mars už v roce 2024, zkrachovala. Plány dostat na Mars lidské obyvatele...

Lokální předpověď počasí se razantně zpřesní, možná pomáhá i váš telefon

GRAF

Nejpřesnější lokální předpovědi počasí dnes nabízejí aplikace v našich telefonech - i proto, že s nimi samy pomáhají....

Tančík pro vnuka poručíka Grubera. Němci ho nasadili i proti Tálibánu

Lehké obrněné vozidlo Wiesel s 20mm kanonem

V množině bojových vozidel Bundeswehru nalezneme s trochou štěstí i malé, ale o to více zajímavé tančíky Wiesel. Do...

V Perském zálivu spustili největší baterii světa. Virtuální a bez lithia

Sodíko-sírové bateriové systémy japonské firmy NGK. Systém, který se vejde do...

Ve Spojených arabských emirátech byla připojena do sítě největší „virtuální“ baterie světa s obřím výkonem a úctyhodnou...

Kapitán nedosáhl na pedály. Začátek proudové éry přinesl zvláštní nehody

B-707 N7071  Braniff

Nová technika není vždy nutně bezpečnější. Dokládá to vývoj v letectví na přelomu 50. a 60. let. Piloti se s novými...

Další z rubriky

Jak vypadá tyranosauří „bobek“ a co z něj můžeme vyčíst

Nejpravděpodobnějším původcem kostních fragmentů v koprolitu bylo mládě...

Zkamenělý exkrement dinosaura není tak jednoduché najít. Ovšem když už se to podaří, co se z něj dá vyčíst?

Severní magnetický pól se vydal na cesty. Co když doputuje až na jih?

Posun severního magnetického pólu

Naši planetu čeká přehození magnetických pólů. Nebude to zřejmě brzy, proč k tomu ovšem vůbec dojde a co může změna...

Červci, sinice, sépie. Proč a čím se barvily a barví potraviny

Barevné je chutné, to je stará pravda.

Zrak je náš nejdůležitější smysl a barvy jsou ta nejdůležitější informace. Právě barva nás osloví první, až v druhé...

Najdete na iDNES.cz