Wissenschaft

Ultraschnelle Kamera fängt zum ersten Mal „Sonic Boom“ des Lichts ein

Wissenschaftler haben eine superschnelle Kamera entwickelt, die zum ersten Mal die schwer fassbaren Lichtimpulse abbildet, die kegelförmige Lichtwellen hinterlassen.

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Wissenschaftler haben eine superschnelle Kamera entwickelt, die zum ersten Mal die schwer fassbaren Lichtimpulse abbildet, die kegelförmige Lichtwellen hinterlassen, genau wie Flugzeuge, die mit Überschallgeschwindigkeit fliegen, Überschallknalle erzeugen.



Die von Forschern der Washington University in den USA entwickelte Technologie könnte es Wissenschaftlern in Zukunft ermöglichen, das Feuer von Neuronen zu beobachten und Live-Aktivitäten im Gehirn abzubilden, so die Forscher. Wenn sich ein Objekt durch die Luft bewegt, stößt es die Luft vor sich weg und erzeugt Druckwellen, die sich mit Schallgeschwindigkeit in alle Richtungen bewegen. Wenn sich das Objekt mit Schallgeschwindigkeiten oder höher bewegt, übertrifft es diese Druckwellen .

Die Wellen dieser sich beschleunigenden Objekte stapeln sich übereinander, um Stoßwellen zu erzeugen, die als Überschallknalle bekannt sind und auf konische Bereiche beschränkt sind, die als Mach-Kegel bekannt sind und sich hauptsächlich bis zur Rückseite von Überschallobjekten erstrecken. Frühere Studien haben gezeigt, dass Licht konische Wirbelwellen erzeugen kann, ähnlich wie Überschallknalle. Jetzt haben Wissenschaftler zum ersten Mal diese schwer fassbaren photonischen Mach-Kegel abgebildet, berichtete „Live Science“.





Forscher entwarfen einen engen Tunnel, der mit Trockeneisnebel gefüllt ist. Der Tunnel war zwischen Platten aus einer Mischung aus Silikonkautschuk und Aluminiumoxidpulver eingebettet. Dann feuerten sie grüne Laserlichtpulse – von denen jeder nur eine Billionstelsekunde dauerte – durch den Tunnel. Diese Impulse könnten an den Trockeneisflecken innerhalb des Tunnels gestreut werden und Lichtwellen erzeugen, die in die umgebenden Platten eindringen könnten.



Das grüne Licht breitete sich im Tunnel schneller aus als in den Platten. Als sich ein Laserpuls durch den Tunnel bewegte, hinterließ er innerhalb der Platten einen Kegel aus sich langsamer bewegenden überlappenden Lichtwellen.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.