Ученые впервые засняли в полете лазерный луч (Видео)

Хотя лучи лазера можно часто увидеть в научно-фантастических фильмах, в реальной жизни наблюдать такое явление гораздо сложнее. Кванты света перемещаются в пучке, в одном направлении, и увидеть их можно только при попадании лазера в объект, отражающий часть его света. Некоторые фотоны отскакивают от молекул воздуха, но разглядеть их невооруженным глазом невозможно.

Чтобы поймать эти немногочисленные фотоны и снять движение лазерного луча в воздухе, Женевьев Гарепи (Genevieve Gariepy) из Университета Хериота-Уатта в Эдинбурге и ее коллеги построили сверхчувствительную камеру. Устройство состоит из решетки детекторов единичных фотонов, фиксирующих попадание частицы с высокой точностью (что эквивалентно скорости съемки 20 миллиардов кадров в секунду).

Ученые настроили камеру так, чтобы снять сбоку луч зеленого лазера, бьющий по нескольким зеркалам. Выпустив два миллиона импульсов за десять минут и убрав фоновые помехи, они смогли уловить количество фотонов, достаточное для фиксации движения луча. Затем данные о траектории наложили на фоновый снимок, сделанный обычной камерой, и раскрасили их в зеленый цвет.

Камеру создавали исключительно с теоретическими целями, но Гарепи надеется найти ей практическое применение. В другом эксперименте ученые сняли фокусированный лазер, ионизирующий молекулы воздуха для создания плазмы. По мнению исследовательницы, устройство поможет физикам рассмотреть изменения плазмы во времени.