Екип учени от Вашингтонския университет в Сан Луис за пръв път са успели да заснемат "ударната вълна" на светлинен сноп. За заснемането са използвали най-високоскоростната за момента камера в света. Експериментът им е описан в статия за списание Science Advances.
Когато обект се движи със скорост, надхвърляща скоростта на звука, се получава звуков удар. В същото време се формират и вълни, усилващи (и гасящи се в други места) се една друга, в резултат на което се образува мощна ударна вълна, наричана конус на Мах (наречена е в чест на австрийския физик и философ Ернст Мах).
За да наблюдават светлинния аналог на конуса на Мах, физиците са създали тесен тунел, запълнен с изпаряващ се сух лед. След това в тунела "стрелят" с импулси от зелен лазер, чиято продължителност е не повече от 7 пикосекунди (7 трилионни части от секундата). Фотонните снопове се разсейват от частиците въглероден диоксид, създавайки по този начин светлинни вълни, падащи върху покритите със силиконова подложка и алуминиев окис стени на тунела. Процесът е сниман с високоскоростна лазерна камера, способна да снима със скорост от 100 милиарда кадъра в секунда. Нарекли са тази високоскоростна камера "електронно-оптичен хроноскоп".
Макар че няма нищо, което да е в състояние да се движи по-бързо от фотоните, те все пак могат да бъдат частично забавени, когато преминават през плътна среда. Резултатът от експеримента е, че при попадането на фотоните върху силиконовите пластини, се поражда ефект, при който зад лазерния сноп се образува конус на Мах от "бавно движещи се" светлинни вълни.
Учените са убедени, че камерата, позволила им да заснемат експеримента, може да се използва, за да се видят и други бързо протичащи процеси, като например протичането на импулсите по невроните в мозъка ни.
0 коментара:
Публикуване на коментар