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如何给光的传播录个像?
来源:天纵检测 | 作者:SKYLABS | 发布时间: 1956天前 | 1115 次浏览 | 分享到:

我们知道光在真空中的传播速度达到了30万公里/小时。在物理学中,光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能是无穷大的,所以按当前人类的认知来说达到光速不可能的。光速、超光速的问题也不在传统物理学讨论的范围之内。

既然光是如此之快,那我们要捕捉到它的传播方式在目前科学范畴也应该是个不可能完成的任务。但且慢,让我们看图说话。


http://blog.sina.com.cn/s/blog_14d2489540102z68q.html

我的天,在上面的动图中,我们清晰的看到了一个光束在可乐瓶中的传输过程!前面天纵君不是讲到光是人类已知的最大速度吗,要捕捉到的轨迹基本是个不可能完成的任务,那这个动图是如何得到的了?天纵君(SKYLABS)特别搜寻了一下相关的出处资料,发现这个图片是来自MIT(麻省理工)的一篇论文。

 我们目前可以查到它的出处是MIT Media Lab 发表在《自然·光学》期刊上的一篇论文。这篇论文也描述了具体的实现方法:让光子在相机中来回反射,每次反射,一个超快速传感器会生成一幅图像。这样,可以获得同一场景的一系列图像,每幅图像的生成时间不同,且景深也不同。研究者将这种技术称为“时间压缩光学”。

其实简单的说时间压缩光学技术的核心思想是用时间来换取空间。相机在不同时刻拍摄到的照片,等效于传统相机在不同距离对同一场景拍摄到的照片。对这些照片进行处理,将获得传统相机无法达成的特性。

一般传统相机是利用透镜组对光进行折射,将光聚焦在传感器上。但是MIT的研究人员,让光在进入测量系统之后,不直接进入传感器,而是在半反射镜组中来回反射。每次反射,传感器都能收到一些光子,这些光子对应了已知的时间间隔。

也就是说上面令人惊艳的光在可乐瓶中传播的录像,其实是将多个来回反射的光子信号(图像)组合起来再进行合成的。我们技术上虽然无法直接拍摄光的轨迹,但我们可以通过多次拍摄的数据,组合拼接成一个记录了光传输过程的录像。