科學家使用極高速攝影 首次抓拍光「音爆」

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科學家使用極高速攝影 首次抓拍光「音爆」



光線也能產生「音爆」現象。（youtube影片截圖）

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300萬倍，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」。


當飛機進行超音速飛行時，會產生音爆（sonic boom）現象。圖為美國海軍F/A-18F 超級大黃蜂（Super Hornet）戰機，突破音障時在空中形成的音爆情景。(Photo by Jarod Hodge/U.S. Navy)

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1兆格畫面的新型攝影系統，抓拍到光線產生的「音爆」。


超高速攝影抓拍的光「音爆」運動的情況。（Youtube影片截圖）

研究者將一根預先充滿乾冰的試管，置於氧化鋁和矽樹脂之間，之後讓一束雷射穿過。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。

epuoc

實在很難理解，應該稱為光爆才對