Физики разобрались, что нужно, чтобы человек видел в инфракрасном спектре
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
То, что мы называем зрением, начинается с поглощения фотонов фоторецепторами сетчатки. Человеческий глаз видит излучение в видимом диапазоне длин волн, то есть регистрирует фотоны с длиной волны 380-780 нанометров. Однако попадают в глаз частицы и с другими параметрами, но человеческое тело не может обработать эти сигналы в большинстве случаев.
В особых условиях люди могут видеть инфракрасное излучение. Это следствие явления двухфотонного поглощения — пигмент родопсин может поглотить одновременно два фотона из инфракрасного спектра. Их совместной энергии хватает чтобы глаз мог зарегистрировать это как видимый свет. Человек увидит зеленую вспышку из-за воздействия инфракрасного излучения.
Эффект заметили ученые, работавшие с инфракрасными лазерами. В новой работе польские физики выяснили, что эффективность двухфотонного зрения напрямую зависит от диаметра лазерного пучка и точности его фокусировки на сетчатке глаза. Работа опубликована в журнале Optics Letters.
Двухфотонное зрение отличается от обычного. Если в видимом спектре важно количество фотонов, то в ближнем инфракрасном — интенсивность, энергия, которую от излучения получает единица площади. Чем больше интенсивность, тем больше вероятность двухфотонного поглощения.
Чтобы выявить влияние фокуса и диаметра пучка, ученые использовали трех волонтеров. Эксперименты провели на их ведущих глазах с расширенными зрачками, временно заблокировав для глаза возможность подстраивать фокус самостоятельно. Экспериментальную установку донастраивали под особенности глаза каждого участника. Ученые использовали импульсы с длиной волны 520 нанометров (зеленый) и 1040 нанометров (невидимый, ближний инфракрасный диапазон). Участники эксперимента смотрели в одну точку и нажимали на кнопку, когда видели вспышку света. Физики следили, как волонтеры видят лазерные импульсы при разном диаметре пучка и изменяющейся степени расфокусировки в темноте и освещенной зеленым светом среде.
Участники эксперимента видели оба лазера. Для инфракрасного зрения диаметр пучка имел критическое значение и никак не влиял на обнаружение вспышки в видимом диапазоне. Расфокусировка в видимом диапазоне приводит к потере четкости изображения, а в инфракрасном — к полной потере сигнала. Чем меньше диаметр лазерного пучка, тем больше может быть степень расфокусировки, при которой человек еще видит инфракрасные вспышки.
Ученые считают, что выводы их исследования помогут проектировать экраны и сенсоры нового поколения, а также разовьют методы диагностики зрения, основанные на двухфотонном поглощении.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии