科學家使用極高速攝影 首次抓拍光「音爆」

【正見新聞網2017年01月24日】

科學家使用極高速攝影系統首次記錄光線產生的“音爆”現象。

通常,人們知道超音速飛機在突破音速時,會轟隆一聲產生壓力波,這種現象被稱為“馬赫錐”或“音爆”。光的速度遠遠超過聲音,因此也能產生“音爆”,但是由於光速為每秒30萬公里,約為聲音速度(每秒0.34公里)的三百萬倍,其速度之快令人難以觀察“音爆”的發生情況。

因此,科學家想辦法將光速變慢,即讓光線通過特殊的物質如玻璃,便可以觀察到光線在玻璃中穿過所產生的“音爆”。

據《科學前沿》( Science Advances)近日的報導,華盛頓大學的科學家不僅讓光線穿過特殊物質,而且使用每秒捕獲1000億幀畫面的新型攝像系統,抓拍到光線產生的“音爆”。

研究者將一根預先充滿乾冰的試管置於氧化鋁和硅樹脂之間,之後讓一束激光穿過。因為這種物質比濃霧更能讓光線運行速度變慢(當然我們的肉眼是無法分辨的),所以在高速攝影機的拍照下,科學家看到光線產生“音爆”。

研究者表示,這種極高速攝影技術可用於生物醫學,觀察腦細胞的電生理活動狀態。

研究者還表示,這種超高速相機可以結合顯微鏡甚至望遠鏡,提高空間和時間分辨率,觀察到微觀及宏觀世界的各種神奇現象。

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