Ученым удалось снять видео полета "пули" импульса лазерного света

Во многих научно-фантастических фильмах и компьютерных играх можно увидеть красочные "стрелы" импульсов света, которыми стреляют многочисленные виды лазерного оружия. Но никому еще не доводилось видеть в реальности то, как перемещается в пространстве такая лазерная "пуля", на что вообще она похожа и как она освещает окружающее пространство? Ответы на перечисленные выше вопросы заключены в видеоролике, снятом учеными Центра лазерной техники Института физической химии польской Академии Наук совместно с учеными физического факультета Варшавского университета.

Выполнение такой съемки стало возможным благодаря вводу в строй нового компактного и мощного высокоскоростного лазера. "Если вам требуется снять в замедленном виде процесс движения одного импульса лазерного света, то вам потребуется камера, способная снимать со скоростью миллиардов кадров в секунду" - пишут исследователи. Известно, что в нынешнее время таких камер не существует, а для того, чтобы снять видео, польские ученые прибегли к одной достаточно известной уловке.

В помещении, где проводилась съемка, была установлена специализированная камера, работа которой была четко синхронизирована с лазером, излучающим чрезвычайно короткие импульсы света. Лазер излучал импульсы с частотой 10 раз в секунду, а камера делала серию снимков, сдвигаясь каждый раз немного дальше по времени от момента излучения импульса."На каждом из кадров видео показан новый импульс света" - объясняют ученые, - "К счастью для нас, физика движения света и создаваемые им эффекты абсолютно не меняются со временем, что позволило нам снять даже отражения, тени на стенах и вспышки рассеянного света, когда импульс проходил через облако водяного пара".

Каждый лазерный импульс длится порядка 10 фемтосекунд (миллионной части от миллиардной части секунды). При этом, за счет некоторых использованных учеными оптических и физических эффектов, импульс лазерного света не рассеивался в воздухе, а наоборот, постоянно самофокусировался, что позволило ему при относительно малой мощности переместиться на довольно-таки значительное расстояние.

В заключение следует отметить, что новый фемтосекундный лазер, который может развивать моментальную импульсную мощность в 10 тераватт и способный вырабатывать самофокусирующиеся импульсы света, создавался учеными для лазерной сканирующей системы, которая будет использоваться для дистанционного обнаружения загрязняющих веществ в атмосфере, для коррекции атмосферных искажений в изображениях, получаемых самыми мощными оптическими телескопами и для изучения атмосферных явлений и процессов, происходящих в верхних слоях земной атмосферы.

Источник: Источник