科學家首次捕捉激光飛行畫面？

你怎樣拍攝快照，快到能看見光在空中飛行？據《新科學家》（New Scientist）報道，利用能探測到單光子，每秒200億幀的超高速攝像機，科學家首次捕捉到了激光在空氣中飛行的畫面。在10分鐘內，研究者記錄了光子與空氣碰撞時產生的200萬次激光脈衝。該技術可用於巡查環境角落，顯示屏幕上看不到的物體，還可用在需要精準計量時間信息的地方。

利用能探測到單光子的超高速攝像機，科學家首次捕捉到了激光在空氣中飛行的畫面。

蘇格蘭赫利瓦特大學的主要研究者加里皮說：「這是我們第一次看到光經過身邊時的情形。」在通常情況下，科學家只能通過物體上的反射來看到光。想看到激光器發出的激光則更加棘手，因為光子是在聚焦光束中運動，而且方向都相同。

赫利瓦特大學的喬納森·里奇解釋說，他們研究的相機能以光速拍攝，記錄下光脈衝在空中飛行的過程。攝像機結合了脈衝激光源的工作原理。在錄像中，記錄了光脈衝里的光子在空中飛行。里奇說，人們可以看到光子在一系列鏡子上發生的反射。當光脈衝與空氣分子碰撞時，會隨機散射出光子，這些光子中有些會被攝像機拍下來。

里奇表示：「光由光子構成，速度為每秒鐘3億米，沒有什麼東西比光跑得更快。光子飛行的速度如此之快，普通相機是無法拍下它們的運動的。而我們的新相機極為靈敏而且極快，能拍攝單個的光子，當它們在空中旅行時，還能給光脈衝錄像。」

該相機由愛丁堡大學開發，其感光部件由單光子光敏像素陣列構成。這些像素有兩種特性：一是對單個光子敏感的能力——每個像素的敏感性是人眼的10倍左右；二是它們的速度——每個像素被激活只要67皮秒(萬億分之一秒)，比人眨一下眼的時間要快10億倍。「這些特性讓我們能實現『飛光成像』。」里奇說，當光在空中飛行，從物體上散射開來時，這種成像方法連光本身也能拍下來。

這種迷你型數碼攝像機是進行激光研究的同類產品中第一種可以輕鬆攜帶的。該攝像機具有一個32×32的探測器網格，能記錄光子到達的時間和速率——每秒200億幀。根據發表在《新科學家》雜誌上的報告，攝像機可以從側面對射向一系列鏡面的激光束進行拍攝。

攝像機可以從側面對射向一系列鏡面的激光束進行拍攝。

加里皮教授稱，略有點模糊的激光圖像正說明了攝像機在捕捉激光飛行路徑時的超高精確性。「激光脈衝具有某種形狀，」她說，「這並不只是一個穿過空氣的矩形。」

科學家希望能夠更加精確地記錄光子運動，從而為開發快速角檢測的工具提供幫助。目前要獲得一張角檢測的圖像可能需要一個小時，而新技術將可以在幾分鐘內完成。

據英國皇家學會會展介紹，這些技術可以用於巡查環境角落。放在隱蔽角落處的物體也會散射光子，通過記錄這些散射光，就能顯示屏幕上看不到的物體。此外，該相機還可以用在需要精準計量時間信息的地方。

請您繼續閱讀更多來自 知識百科 的精彩文章:

※科學家發現蚊子飛行之謎
※科學家在印度廟宇中發現神秘手稿，竟有多種飛行器？
※飛機在其他七大行星上飛行會怎樣？科學家模擬得出各種奇葩現象
※人類發射最遠飛行器，竟然遇到了三次宇宙激波，科學家都無法解釋
※她創造多項記錄 是全軍首位女飛行員將軍 曾執行一次特殊飛行
※飛人來襲，張家界天門山舉行翼裝飛行世界錦標賽
※飛行員發現海面漂著神秘 浮筏，科學家緊急動用美航天局衛星！
※飛碟多次跟蹤飛機 外星人觀察地球飛行器？
※追著海輪飛行的旅行家——海鷗
※科幻畫推薦！線條優美的飛行器，美輪美奐了
※「中國首次環球飛行」從法庫飛向世界
※科學家研發「超空間飛行器」，稱其成功可星際旅行？
※首見：飛豹新飛行員訓練時採用遊戲搖桿
※科學家發現蚊子有著獨特的飛行方式
※數千條長著「翅膀」的魚，飛出海面秀飛行特技，畫面美極了！
※朝鮮首批女戰鬥機飛行員登雜誌封面
※神秘飛行器曝光外形科幻
※火箭彈哪家打的准？中國飛行員靠苦練，美國飛行員靠科技
※迪拜土豪真會玩 首次公開測試飛行計程車