Les dossiers de Michel Duchaine:Le « mur du son » de la lumière vient d’être filmé

Une équipe de chercheur a observé le « mur du son » de la lumière grâce à une caméra ultra-rapide qu’ils ont développé, capable d’atteindre 100 milliards d’images par seconde. Si les images du phénomène dont déjà en soit impressionnantes, c’est bien la caméra qui est en fait l’accomplissement le plus extraordinaire de cette équipe.

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2017 c’est l’année où nous devenons capables de filmer la lumière au ralenti. Une prouesse attente grâce à une caméra incroyablement rapide puisqu’elle est capable de filmer avec une résolution toutefois assez faible à 100 milliards d’images par secondes. Ici les scientifiques ont voulu observer une sorte cône de Mach créé artificiellement en laboratoire.

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La lumière peut en effet se déplacer à 299.492.458 mètres par seconde dans le vide. Rien ne peut d’ailleurs aller plus vite. Mais lorsque justement celle-ci traverse un milieu différent, on trouve des photons qui se déplacent à des vitesses légèrement inférieures. De loin, on observe une diffusion lumineuse plus ou moins prononcée à notre échelle de temps.

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Ils mettent au point une caméra capable de capturer 100 milliards d’images par seconde

 

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Mais si l’on pouvait voir le déplacement de la lumière, on pourrait observer des sortes de trainées semblables à celles d’un cône de Mach, qui se forme de part et d’autres d’un avion qui franchit le mur du son. Pour leur expérience ils ont donc créé une sorte de tunnel sur une surface provocant la diffusion de la lumière et observé le résultat.

 

Comment ? grâce à une caméra qui est en fait le véritable clou du spectacle. Celle-ci est en effet capable de prendre une vidéo en temps réel du déplacement de la lumière. Et c’est la première du genre : auparavant il fallait réaliser une même expérience plusieurs fois, pour réussir à véritablement observer la propagation de la lumière. Pouvant être montée en une sorte de vidéo en stop motion.

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Là on voit vraiment une courte impulsion laser avancer avec son « cône de Mach ». Et en une seule prise. Pour arriver à cet exploit technologique, ils ont en fait utilisé dans leur caméra un système sophistiqué et très complexe d’acquisition composé de plusieurs capteurs. L’image est ensuite reconstituée : un capteur unique serait en effet incapable de réaliser une telle prouesse, puisqu’on ne peut pas aller plus vite que la lumière pour l’observer !

Sources: Science Advances

 

 

 

 

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