KAMERA YANG LEBIH CEPAT DARI CAHAYA, MENANGKAP SHOCKWAVE CAHAYA

0
21

PERNAH MELIHAT cuplikan suatu ledakan di youtube yang memperlihatkan Shockwave? Dalam beberapa video peluncuran roket dapat dibayangkan seperti apa shockwave.

Sewaktu anda melihat ledakan, pertama kali yang sampai kepada tubuh anda adalah kilatan cahaya. Cahaya ini meluncur lebih cepat dari yang lainnya baik itu suara atau bahkan panas yang bisa timbul dari ledakan tersebut.

Karena kecepatan cahaya super cepat, ada beberapa konsep kendaraan yang diusulkan mendekati kecepatan cahaya.

Mungkin anda juga bertanya, bagaimana cahaya bergerak? Dapatkah menangkap cahaya bergerak lebih baik (sehingga kamera menghasilkan foto lebih baik)?

Pertanyaan anda diatas sudah dikaji oleh Lihong Wang’s Optical Imaging Lab di Washington University yang berada di St. Louis, Amerika.

Khusus untuk mengkaji hal ini, mereka bekerja sama dengan Tsinghua University dari China dan University of Illinois di Urbana-Champaign, Amerika.

Cahaya bergerak super cepat dan ternyata sewaktu bergerak, foton dari ujung cahaya cenderung membuka lintasan gerak dengan bentuk seperti anak panah.

Anak panah foton ini juga ternyata membuka udara atau material di sekelilingnya dengan cepat dan menimbulkan riak atau getaran gelombang yang sepintas seperti shockwave. Getaran gelombang ini disebut sebagai wavelets.

A short laser pulse propagates in the source tunnel. The elastic scattering events in the source tunnel emit secondary wavelets of the same wavelength as the incident laser pulse. These wavelets form a wavefront in the display panels by superposition.

Sewaktu cahaya menembus materi (terutama udara) maka cahaya akan berbentuk seperti anak panah dan ujungnya seperti membuka alur. Pembukaan alur ini mirip dengan keadaan sewaktu suatu sumber suara menembus udara.

Benda yang lebih cepat dari suara ini akan membentuk Mach Cone (anak panah yang meluncur mendahului suara karena bergerak lebihc epat dari suara).

 

Wavelets pada cahaya juga ternyata membentuk seperti pada suara dengan bagian depan didahului oleh Mach Cone.

Bentuk Mach Cone pada cahaya dapat ditangkap oleh kamera super cepat yang diarahakan untuk menangkap gerakan sinar laser. Kamera yang menangkap gerakan cahaya ini memiliki tangkapan hingga 100 miliar frame dalam satu detik.

We report single-shot ultrafast video recording of a light-induced photonic Mach cone propagating in an engineered scattering plate assembly. This dynamic light-scattering event was captured in a single camera exposure by lossless-encoding compressed ultrafast photography at 100 billion frames per second.

Percobaan ini akan memberikan ide lebih baik bagi perangkat kamera dan terutama bagi biomedical imaging instrumentation.

 

Referensi paper dan referensi WUSTL.