(Phys.org)—Un team di ricercatori della Washington University di St. Louis ha costruito un apparato fotografico in grado di catturare immagini in movimento di un cono di Mach ottico. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il team descrive il loro sistema di acquisizione delle immagini e altre possibili applicazioni della tecnologia.

Quasi tutti sanno che quando un oggetto come un jet si muove più velocemente della velocità del suono, nella sua scia si crea un cono acustico che può essere udito come un boom sonico. Gli scienziati hanno teorizzato che lo stesso tipo di fenomeno potrebbe verificarsi con la luce, ma fino ad ora, non sono stato in grado di dimostrarlo catturandone le immagini in azione. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno fatto proprio questo, e hanno sviluppato un sistema di acquisizione delle immagini in grado di acquisire immagini di altri eventi ultraveloci, anche.

Per catturare le immagini di un cono di Mach ottico, i ricercatori hanno affrontato il problema da entrambe le parti, sviluppando un sistema di imaging superveloce e rallentando la luce.

La seconda parte è stata facile; tutto quello che dovevano fare era far brillare un laser attraverso un mezzo, in questo caso, un tunnel con particelle di ghiaccio secco che veniva posto tra lastre di polvere di ossido di alluminio e gomma siliconica. La luce del laser successivamente ha viaggiato più velocemente mentre si muoveva attraverso il tunnel rispetto alle piastre, consentendo la formazione di un cono di Mach ottico.

Per catturare le immagini del cono, i ricercatori hanno installato tre telecamere CCD accanto all'apparato generatore di coni, una delle quali era una streak camera (funziona convertendo i fotoni in elettroni e piegando il percorso che seguono). La streak camera era inoltre dotata di filtri a motivi che consentivano di catturare sequenze di immagini in 2D, a ciascuno dei quali è stato assegnato un codice, dopo che un cono è stato creato e ripreso, un'immagine 3-D è stata creata combinando i pezzi 2-D in modi che ricordano uno scanner CT. Le altre due fotocamere sono state utilizzate per fornire più prospettiva e per migliorare la risoluzione.

Il risultato dello sforzo è stato il primo video in assoluto della scia di luce a forma di cono nota come cono di Mach fotonico o ottico. I ricercatori suggeriscono che la stessa tecnica potrebbe essere utilizzata per catturare immagini di altri eventi come l'attivazione di singoli neuroni:notano che è in grado di catturare immagini a velocità fino a 100 miliardi di fps.

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