Filmer à mille milliards d'images à la seconde

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Oubliez les "super ralentis" que l'on voit parfois dans les sports télévisés : des chercheurs du MIT (États-Unis) ont conçu une caméra capable de capturer 1000 milliards d'images par seconde, afin d'étudier des particules de lumière (photons). Avec une telle précision, elle permet d'observer la dispersion de la lumière sur des objets solides comme des bouteilles. 


Tous les commentaires (81)

a écrit : si tu veux tu peux aussi essayer de freiner un semi-remorque avec ta godasse sur les roues arrieres... on ne peux pas ralentir la lumiere... a moin quon ralentise le temps et encore... La lumière est ralentie par la matière lorsqu'elle la traverse.

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a écrit : Quelqu un peut m expliquer ce que l on est cense voir sur la video? On voit une impulsion lumineuse se déplaçant dans une bouteille. La chose remarquable, c’est évidemment d’avoir un dispositif qui permet d’observer ça littéralement « à la vitesse de la lumière ».

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a écrit : Petite question con; si c'est effectivement la lumière elle-même qu'on voit se déplacer ici sous forme d'une tâche qui "avance" dans la bouteille...

Comment se fait-ce que le point lumineux se déplace infiniment moins vite que les rayons qui en sont issus, qui illuminent la bouteille et nous permettent de le voir?

Pas du tout conne la question! Ils se déplacent à la même vitesse. Lorsqu'une partie de la bouteille est atteinte par l'impulsion lumineuse, cette partie se comporte alors comme une source secondaire de lumière et diffuse dans toutes les directions. Certains de ces rayons diffusés partent alors de cette source (en se déplaçant à la même vitesse que l'impulsion elle-même) pour atteindre la caméra un instant plus tard ; mais l'impulsion a eu le temps de bouger de manière importante entre temps.

Normalement quand on filme, le phénomène observé est largement plus lent que la lumière. Ainsi on fait l'approximation que ce qu'on voit est en train de se passer au même moment. Ici, le temps de réception de l'image n'est pas négligeable du tout et il y a un retard : quand l'image montre l'impulsion à un endroit de la bouteille, en réalité elle est plus avancée, elle a bougé entre temps.

On dit qu'on regarde toujours dans le passé, seulement le plus souvent c'est un passé très proche et quasiment identique au présent. Donc on se prend pas la tête. Mais il y a des situations où on ne peut plus faire cette approximation: quand on regarde les étoiles dans le ciel par ex (à cause de la distance) ou quand on observe un phénomène comme celui-là (à cause de la vitesse).

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Sympa mais ils auraient pu nous faire 2-3 exemple différents que tout le temps la même séquence. De plus je pense qu'il y a des phénomène, toujours avec les photons, plus intéressant qu'à travers une bouteille. Par exemple j'aurais bien aimé voir, la lumière se propageant dans un câble optique..

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a écrit : pfff ça fait longtemps que les belges utilisent ce genre de caméra pour le cinéma ordinaire, ça leurs permet de comprendre le film, sinon c'est trop rapide ^^ ouaf ouaf !

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a écrit : En reponse a Adrien59: pas vraiment. La vitesse de déplacement d'un électron dans un fil électrique (électricité pour simplifier) est lente comparé à celui d'un photon. D'ailleurs, c'est pour ça que lorsqu'on branche un appareil, il y a très souvent une petite attente avant qu'il s'allume, c'est le temps que l'électricité ''arrive ''.
Disons plutôt, pour reprendre ton exemple, que c'est le moment entre la première lueur émise par la lampe et ton oeil qui perçoit la lumière. Grosso modo, la vitesse de la lumière.
Mais je suis d'accord avec toi, c'est fascinant.
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Le courant se déplace à environ 273 000 km/s dans le cuivre donc pour un homme normalement constituer c'est de l'ordre de l'instantané, si t'es appareils mettent du temps à s'allumer ce n'est pas que le courant n'est pas encore arriver, c'est parce que l’électronique/les bobines à l'intérieur mettent plus de temps à se mettre en marche, le courant lui est déjà là.

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Attention, dans le fil électrique le courant se déplace quasiment à la vitesse de la lumière MAIS avant que les appareils se mettent en route, ou avant que le filament atteignent une température suffisante pour être chauffée à blanc, ou que les condensateurs provoquant les éclairs dans un tube néon se déclenchent, il peut se passer beaucoup plus de temps, voir même de l'ordre de la seconde.
Sans même parler de l'interrupteur qui ne s'enclenche pas toujours instantanément.
Donc vous prenez pas trop là tête sur cette "illustration" du courant et de l'interrupteur.
C'était une image pour essayer de rendre compte de la rapidité d'un phénomène.

@NoResistance

Je complète l'explication de Kroutysky.
Il faut bien comprendre qu'il y a une imprécision dans la rédaction de l'anecdote, ça n'est pas un "photon" qu'on observe, mais tout une flopée de lumière entrain de se déplacer.
(et ça n'est pas un laser, comme remarqué par un autre intervenant. Seulement un "flash/rayon" extrêmement court de lumière blanche)

Un très grands nombres de photons sont dispersés à gauche à droite au fur et à mesure de leur traversée.
Le "point central" qu'on voit, est issue des photos qui ont été déviés perpendiculairement à la bouteille pour arriver sur la caméra. Les autres "points lumineux" qu'on voit apparaître sont les groupes de photons qui ont rebondis sur les autres parois et qui ont mit un peu plus de temps pour arriver sur la caméra.
On voit aussi assez bien les photons qui rebondissent progressivement sur le sol : on voit l'ombre reculer au fur et à mesure que la lumière arrive, après, sur le sol un peu plus lointain (et met du coup aussi un peu plus de temps pour arriver sur la caméra)

On observe un phénomène particulier quand on arrive dans le bouchon, qui "diffuse" la lumière dans tous les sens, et notamment à rebours, donc on voit tout le haut de la bouteille se ré-éclairer.

PS : l'eau dans la bouteille doit très certainement avoir de la poussière en suspension pour diffuser une partie des photons au fur et à mesure de leur traversée. Sinon, aucun ne serait déviés, et on ne verrai pas leur propagation dans le liquide. (puisqu'il n'atteindraient jamais la caméra, sauf au moment de la traversée du bouchon)

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Coucou, un peu hors sujet je sais mais si vous aimez les "slow motions" je vous conseille l'émission Time Warp sur discovery.
Bon c'est l'esprit américain mais y'a de belles images

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a écrit : On peut rire de tout, mais pas avec n'importe qui. Révise ton humour veux-tu? Soit pas choquer ma belle, je fais peut être des blagues bas de gamme mais vient pas m'apprendre l'humour quand on en a aucun et qu'on s'offusque pour une simple blague...

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a écrit : La lumière est ralentie par la matière lorsqu'elle la traverse. une forme de résistivité ? je ne connais pas le terme approprié pour la " lumière "

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Mon envie de jouer d'auto-flagélation est limitée cependant je dois avouer que je n'ai réellement compris l'anecdocte qu'après avoir lu certains commentaires ce que je trouve dommage étant donné que nous n'avons pas tous un cursus scientifique de ce niveau.Mais après avoir enfin "compris"ce qu'il se passait dans la vidéo,j'avoue avoir été étonnée de ce que l'Homme réussi à faire...

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Juste une précision, en lisant la dernière source. Il semble que c'est une caméra synchronisée avec les pulsions lumineuses. Ce qui semble dire que la vidéo n'est pas filmée avec une seule pulsion, mais bien avec de multiples influx, parfaitement synchronisé avec la prise "photo". La prouesse étant surtout d'avoir un capteur capable d'immortaliser des images a la pico seconde. Une fois combinées ces images font un film. C'est un peu comme un Timelapse mais avec le même acteur rejouant la même scène des millions de fois.

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Un esprit "éclairé" pourrait m'expliquer qu'elles sont les éventuelles avancées que cela offre scientifiquement et au niveau technologique ?

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C'est le pur opposé de la vitesse de la lumière !

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Camera avec une précision à la fempto seconde, merci d'utiliser des termes techniques correct.

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a écrit : Un esprit "éclairé" pourrait m'expliquer qu'elles sont les éventuelles avancées que cela offre scientifiquement et au niveau technologique ? Comprendre des phénomènes qu'on ne voit pas pour ensuite les utiliser à son avantage suivant ce que l'on découvre. Ici il y a bcp à comprendre, comment se déplace la lumière qui a une masse nul.. Etc

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a écrit : une forme de résistivité ? je ne connais pas le terme approprié pour la " lumière " La lumière étant une onde électromagnétique, c'est une "sorte" de moyenne entre la permittivité électrique et la perméabilité magnétique qui détermine la vitesse de la lumière dans un matériaux.

C'est à dire tous simplement une moyenne entre ses "résistance" électrique et magnétiques.

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a écrit : Comprendre des phénomènes qu'on ne voit pas pour ensuite les utiliser à son avantage suivant ce que l'on découvre. Ici il y a bcp à comprendre, comment se déplace la lumière qui a une masse nul.. Etc Merci ;)

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la vidéo est inutile!

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