laser fhd

Una fotocamera compatta che riesce a catturare i fotoni (video)

Cosimo Alfredo Pina

Prendiamo un raggio luminoso e scomponiamolo nella sua componente fondamentale, il fotone. Ognuno di questi elementi a metà tra la particella e l’onda viaggia a circa trecentomila chilometri al secondo e fino a pochi anni fa riuscire ad osservarli direttamente in fotografia è stato pressoché impossibile.

Un gruppo di ricercatori dell’Università Heriot-Watt (UK), riprendendo uno studio del 2011, è riuscita a creare una fotocamera talmente veloce, da riuscire a catturare l’interazione dei singoli fotoni di un laser con le particelle presenti nell’aria.

Nella fotografia classica quello che viene solitamente osservata è infatti la luce riflessa dagli oggetti inquadrati, mentre le immagini catturate dagli studiosi mostrano come i fotoni interagiscono con l’aria prima ancora di colpire qualsiasi superficie.

LEGGI ANCHE: La fisica quantistica rende il teletrasporto sempre più vicino.. almeno per i dati

Nel video realizzato mettendo in sequenza le foto di due milioni di impulsi, registrati su un periodo di dieci minuti, è infatti possibile visualizzare la luce in ogni momento del suo tragitto. La particolare forma eterea del raggio è dovuta al fatto che la luce non viene emessa dal laser in maniera così precisa come ci si immagina.

Il risultato ottenuto può essere considerato il proseguimento di un precedente studio presentato nel 2011 da un gruppo di fisici del MIT. In questa prima versione la luce doveva interagire con oggetti più grandi, come ad esempio acqua o latte, per poter essere catturata da un’apparecchiatura della dimensione di un proiettore da cinema.

La fotocamera realizzata dal gruppo, guidato da Genevieve Gariepy, è in effetti più lenta del primo modello, permettendo di catturare meno fotogrammi al secondo; tuttavia le migliorie apportate hanno portato ad uno strumento molto più compatto, delle dimensioni di una normale fotocamera, e con sensibilità maggiore.

La risoluzione del sensore è di 1024 pixel, un valore irrisorio rispetto ai megapixel delle comuni macchine fotografiche, ma più che sufficiente a studiare alcuni processi legati allo spazio e al tempo.

Questa “compatta scientifica” apre quindi un nuovo mondo nel campo dell’ottica e della fisica della luce e non è da escludere che in futuro, così come è accaduto per gli attuali sensori delle fotocamera digitali, questa tecnologia diventi diffusa su gadget e strumenti utili alla medicina e alla sicurezza.

Via