光速通常被用来描述任何超快的东西,以至于人类不可能捕捉到它的运动。现在,研究人员能够用世界上最快的相机捕捉到这个难以捉摸的物体的慢镜头。
youtube用户The Slow Mo Guys与加州理工学院的光学科学家合作进行了演示万博体育登录首页光是如何传播的从一点到另一点。他们通过记录激光束以每秒1000亿帧的速度穿过牛奶瓶来展示这一壮举。
捕获后,加州理工学院的博士后王鹏演示了光子如何像蓝色黏液一样从左向右生动地穿过瓶子。万博体育登录首页牛奶分子起了作用散射激光束在。王说,在这个实验中,光的传播速度大约为2000皮秒。
值得注意的是,这样的测量只是这款神奇相机所能捕捉到的内容的一小部分。加州理万博体育登录首页工学院的研究人员报告说,这种相机可以在单次拍摄中以每秒10万亿帧的速度记录物体。
与T-CUP优秀的捕捉
这款被称为世界上最快的神奇相机被称为T-CUP。在2018年的一篇论文中,科学家们将其描述为“单次实时飞秒时间聚焦成像”。研究人员说,虽然捕捉超快物体的技术确实存在,但这些技术需要在时间万博体育登录首页或空间扫描过程中依靠精确重复的多次拍摄。这种标准限制了人们在必须在一次测量中捕获时间聚焦的情况下。
研究人员说:“我们开发了每秒10万亿帧的单次压缩超快摄影(T-CUP),它可以在单次相机曝光中被动地捕捉帧间隔为100英尺的动态事件。写了.
T-CUP与典型相机的比较
T-CUP是一款条纹相机,它能以令人难以置信的速度捕捉一维图像。手机摄像头记录二维图片.
虽然T-CUP属于条纹相机,但它仍然在其他相机中脱颖而出。典型的条纹相机通过在大量激光脉冲上捕捉不同水平的激光平面来形成光图像。T-CUP可以通过在单帧中产生整个激光脉冲来创建图像。该技术是万博体育登录首页将激光束同时转移到两个不同的相机上,然后使用计算机程序将两个图像组合在一起。
这款相机的制造商之一、加州理工学万博体育登录首页院教授王立红说科学家们有一天可能会开发出一种每秒可以捕捉1千万亿帧图像的相机。这可能为专家能够非常精确地观察包括大脑在内的人体组织铺平了道路。
这项研究的原始论文是发表在杂志中光:科学与应用.