Видите фотон? а он есть

[vak]

Народ научился фотографировать световые импульсы в полёте. Пикосекундный лазер и камера, улавливающая каждый фотон.

"Superluminal Motion-Assisted 4-Dimensional Light-in-Flight Imaging" (PDF)

Comments

[juan_gandhi]

Я тут вот чего не понимаю на самом деле. А что фотографируется? Что попадает в объектив камеры? Фотоны, излучаемые фотоном?

[vak]

Фотоны рассеиваются на молекулах воздуха, как я понимаю.

[mopexod]

Рассеяние. На пыли в воздухе, или на водном паре, не знаю точно, но что-то, очевидно, должно быть.
Мне кажется, что должно быть непросто так подобрать, чтобы от расеяния пришло ровно столько света, чтобы и не засветить, и видно было, и фон в тот же динамический диапазон попал.

[juan_gandhi]

Звучит логично; но т.к. я физики не знаю, то и не понимаю, как это, фотон, он или рассеялся, или не рассеялся, нет? Рассеяние - это он с атомом взаимодействовал, и атом выпустил другой фотон, куда попало, нет разве? Но оригинальный-то фотон все, каюк, нет? Или он такой летит и рассеивается себе, но продолжает лететь, даже энергии не меняет?

[mopexod]

А, конечно, всё так. Их там дохера в этом пучке. Те, что рассеялись, до цели не долетят, каюк, да :)

[ircicq]

Если в полной темноте, то человеческий глаз тоже реагирует на одиночные фотоны, хоть
и с низкой вероятностью.
Статистически можно выявить, что наблюдатели что-то видели.

[mopexod]

Да, про одиночные фотоны я тоже помню.
Но тут совсем не одиночные, вон лабораторный стол видно со всеми деталями :)

[vak]

Говорят, глаз лягушки видит отдельные фотоны, а у человека чувствительность примерно на порядок хуже.

[permeakra]

>Мне кажется, что должно быть непросто так подобрать, чтобы от расеяния пришло ровно столько света, чтобы и не засветить, и видно было, и фон в тот же динамический диапазон попал.

Это пикосекундный лазер. У него мощность в пике огого какая. Там сложно не динамический диапазон подобрать, а затвор с субнаносекундной точностью и выдержкой.

[ircicq]

Всё же лазер излучает пучёк фотонов, часть которых рассеивается и один попадает в камеру

[juan_gandhi]

Вот про пучок - другое дело.

А индивидуальные - это скорее при эффекте Черенкова.

[vak]

Конечно, лазер излучает сразу много фотонов. Мощную такую волну, хоть и короткую по нашим меркам. Энергия волны квантуется, и мы называем отдельным фотоном волну минимально возможной энергии. Волна фотонов взаимодействует с другими частицами на пути, с электронами в основном, находящимися на внешних орбиталях молекул азота, кислорода, и что там ещё попадётся. Фотоны рассеиваются, в основном из-за флуктуаций плотности воздуха, по большей части отклоняются в стороны. Их камера и засекает.

[dijifi]

В прошлом году местный ACM SIGGRAPH принимал David Lindell который подобными вещами занимается

https://davidlindell.com/
http://www.computationalimaging.org/

[vak]

Крутые чуваки ваще.