تبلیغات
فیزیک سال اول دبیرستان


بازدید : مرتبه
تاریخ : جمعه 8 بهمن 1389
دیدن اجسام پشت دیوار هم امكان‌پذیر شد
دیدن اجسام از پشت موانع، یکی از آرزوهای بشر در طول تاریخ محسوب می‌شود. به تازگی فیزیک‌دانان موفق شده‌اند با پیش‌بینی الگوی پراکندگی پرتوهای نور عبوری از مواد مات، تصویر اجسام پشت آنها را بازسازی کنند.

دیدن اجسام پشت دیوار هم امكان‌پذیر شد




دیدن اجسام پشت دیوار هم امكان‌پذیر شد
دیدن اجسام از پشت موانع، یكی از آرزوهای بشر در طول تاریخ محسوب می‌شود. به تازگی فیزیك‌دانان موفق شده‌اند با پیش‌بینی الگوی پراكندگی پرتوهای نور عبوری از مواد مات، تصویر اجسام پشت آنها را بازسازی كنند.

بهنوش خرم‌روز: شاید فكر كنید فناوری تازه رویت اجسام از پشت اجسام كدر همان استفاده از پرتوهای ایكس باشد، اما این طور نیست. این روش، راه تازه‌ای است كه برای انتقال تصاویر ساده از میان اشیا كدر با استفاده از نور معمولی پیدا شده است. فیزیكدانان از این روش برای انتقال تصویر از میان شیشه‌ای كه با رنگ پوشانده شده استفاده می‌كنند.


هر جسمی یا شفاف است، یا كدر محسوب می‌شود،‌ یعنی ما نمی‌توانیم از پشتش چیزی ببینیم؛ و یا كمی مات است و می‌تواند بعضی نورها را از خود عبور بدهد. با این حال،‌ نور هنگام عبور از شبكه‌بندی اتمی این مواد مات، پراكنده می‌شود و فیزیكدانان معتقدند همین مسئله،‌ نكته كاربردی برای دیدن اشیا از پشت اجسام كدر است.


به گزارش نیوساینتیست، در سال 2007/ 1386 آزمایشی برای تمركز نور و عبور آن از پوست تخم‌مرغ و دندان انسان ترتیب داده شد كه نشان داد چنین كاری عملی نیست. اما این بار فیزیكدانی به نام سیلوین گیگان با همكارانش در موسسه فیزیك و شیمی صنعتی پاریس،‌ موفق شده برای اولین بار تصاویر ساده را از اجسام كدر عبور دهد به طوری كه در طرف دیگر بتوان تصویر را دید.


رسیدن به تصویر
این گروه با معكوس كردن فرایند پراكنده شدن نور،‌ توانستند از نوری كه از لایه‌های رنگی و كدر عبور كرده بود، تصویر را بازسازی كنند. فرایند پراكندگی نور پیچیده است، ‌اما پیش‌بینی‌پذیر هم هست،‌ چون یك موج نوری مشخص همیشه یكسان پراكنده می‌شود.


نحوه‌ای كه هر شی نور را پراكنده می‌كند به عنوان ماتریس انتقال آن شی شناخته می‌شود. به گفته گیگان، اگر لایه رنگ را به عنوان یك ماز برای نور در نظر بگیریم،‌ آن وقت می‌توان ماتریكس انتقال شی را به صورت نقشه در نظر گرفت.


گروه گیگان با 1000 بار تاباندن باریكه‌های لیزر ضعیف،‌ توانستند ماتریكس انتقال شیشه رنگ‌شده خودشان را به دست بیاورند،‌ بدین صورت كه شكل باریكه لیزر را هر بار با استفاده از یك تعدیل‌كننده نور فاصله‌ای تغییر می‌دادند.


تعدیل‌كننده نور فاصله‌ای همان دستگاهی است كه برای كنترل نور خروجی ویدئو پروژكتور به كار می‌رود. در طرف دیگر شیشه كدر هم یك دوربین‌ دیجیتال الگوهای متفاوت پراكندگی نوری كه در هر زمان تولید می‌شود را تشخیص می‌دهد. با مقایسه آن‌چه دوربین با اعمال تغییرات روی باریكه لیزر می‌بیند، ماتریكس انتقال شی با رنگی كه دارد محاسبه می‌شود.


تصویر نامرئی
بدین ترتیب،‌ اگر یك تصویر ساده به شیشه رنگی تابانده شود، یك فرد عادی می‌تواند تنها درخششی را در آن حس كند. اما با دانستن ماتریس انتقال، این گروه می‌توانند كد رد كم‌نور و نامشخصی كه به دوربین دیجیتال می رسد را شناسایی كنند و به تصویر مورد نظر برسند.


گیگان در این مورد می‌گوید: « وقتی ماتریس انتقال شناخته شده باشد، بازسازی تصویر به سرعت عملی می‌شود. بدین ترتیب ما می‌توانیم به تصویری را كیفیت برسیم.»


با این حال تصاویری كه در این آزمایش‌ها مورد استفاده قرار گرفتند بسیار ساده بودند و هنوز تا رسیدن به امكان انتقال تصاویر جالب زمان زیادی مانده است. تصاویر به كار رفته 256 پیكسلی بودند و با بالا بردن پیكسل‌ها،‌ كیفیت تصویر بازسازی شده به سرعت كاهش می‌یابد چون نسبت سیگنال به نویز كاهش می‌یابد. با این وجود به گفته گیگان هنوز جا برای پیشرفت با مطالعات بیشتر در این زمینه وجود دارد.


كسانی كه آزمایش 2007/ 1386 را ترتیب داده بودند، الارد موسك و همكارش ولكوپ در هلند، بسیار تحت تاثیر نتایج این مطالعه قرار گرفته‌اند. آن‌ها می‌گویند:‌ » ما می‌توانیم ببینیم كه این مطالعه آغاز راهی بلند و جذاب است.» موسك هم در تایید نظر گیگان می‌گوید: « با این كه در حال حاضر این تكنیك برای تصاویر 256 پیكسلی جواب می‌دهد،‌ اما گروه‌های دیگر در سراسر جهان می‌توانند با الهام از این كار تصاویر بزرگ‌تر و پیچیده‌تری را از اجسام كدر عبور بدهند.»



 


طبقه بندی: مطالب فیزیک، 
برچسب ها: دیدن اجسام پشت دیوار هم امكان‌پذیر شد، دیدن، اجسام، اجسام پشت دیوار، پشت دیوار، دیوار،
ارسال توسط بهنام رنجبر
آرشیو مطالب
پیوند های روزانه
امکانات جانبی