Souhrn
Tvůrce Brian Haidet z kanálu AlphaPhoenix představil vylepšenou verzi vysokorychlostní kamery schopné zaznamenat 2 miliardy snímků za sekundu. Systém dokáže vizualizovat pohyb laserového paprsku v reálném čase, přičemž využívá techniku opakovaného snímání jednotlivých pixelů pro sestavení kompletního obrazu.
Klíčové body
- Kamera dosahuje rychlosti 2 000 000 000 snímků za sekundu, což je dvojnásobek předchozí verze z prosince minulého roku
- Systém snímá pouze jeden pixel najednou a kompletní obraz sestavuje opakovaným měřením
- Haidet kompletně přepracoval celou aparaturu včetně motorů, hardwaru, osciloskopu, signalizace a softwaru pro záznam i zpracování
- Experiment vizualizuje relativistické efekty - světlo se zdá pohybovat rychleji směrem ke kameře než od ní
- Rychlost světla činí přibližně jednu stopu (30 cm) za nanosekundu
Podrobnosti
Projekt představuje významné vylepšení předchozího systému, který dosahoval “pouze” miliardy snímků za sekundu. Pro zdvojnásobení rychlosti a výrazné zvýšení rozlišení musel Haidet vyměnit prakticky všechny komponenty experimentálního zařízení.
Technika funguje na principu opakovaného měření. Kamera nezachycuje celý snímek najednou, ale postupně snímá jednotlivé pixely. Každé měření se mnohokrát opakuje za přesně stejných podmínek, což umožňuje sestavit kompletní obraz pohybu světla v prostoru. Tato metoda vyžaduje extrémně přesnou synchronizaci a opakovatelnost experimentu.
Nejzajímavějším pozorováním je vizuální efekt, kdy se světlo pohybující směrem ke kameře zdá být rychlejší než světlo pohybující se opačným směrem. Tento jev není optickou iluzí, ale přímým důsledkem uspořádání experimentu. Laserové paprsky odrážející se od mlhových částic blíže ke kameře dorazí k detektoru dříve než ty, které se odrazí z větší vzdálenosti. Jedná se o praktickou demonstraci principů speciální relativity, realizovanou v domácí garáži.
Haidet k projektu připravil i doplňkový materiál s podrobnějším technickým vysvětlením pro zájemce o detaily konstrukce a metodologie měření.
Proč je to důležité
Projekt demonstruje, jak lze s relativně dostupnými prostředky vizualizovat jevy probíhající na časových škálách nanosekund. Podobné technologie se využívají ve vědeckém výzkumu pro studium ultrarychlých procesů v materiálech, chemických reakcích nebo při testování elektronických obvodů. Haidetův přístup ukazuje, že experimenty na hranici fyzikálních možností měření nejsou výhradní doménou velkých laboratoří s miliardovými rozpočty.
Zdroj: 📰 Hackaday
| 