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 С приходом летней жары кондиционер становится главным спасением в офисе и дома. Однако многие выставляют минимальную температуру, садятся под прямую струю холодного воздуха и забывают о чистке фильтров, а потом удивляются простуде, сухости в горле и огромным счетам за электричество. Можно ли охлаждать помещение эффективно и при этом не навредить здоровью? Оказывается, кондиционер сам дает множество подсказок о том, как им правильно пользоваться, нужно лишь понимать физику его работы и реакцию организма на перепады температур. Объяснил физические принципы работы климатической техники и рассказал о практических правилах безопасности старший преподаватель кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николай Зенченко.
Прогулки наедине с природой в абсолютной тишине существенно повышают риск опасного столкновения с дикими животными. К такому выводу пришли британские биологи, проанализировав базу данных почти 3,5 тысячи инцидентов между людьми и крупными зверями.
Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
С приходом летней жары кондиционер становится главным спасением в офисе и дома. Однако многие выставляют минимальную температуру, садятся под прямую струю холодного воздуха и забывают о чистке фильтров, а потом удивляются простуде, сухости в горле и огромным счетам за электричество. Можно ли охлаждать помещение эффективно и при этом не навредить здоровью? Оказывается, кондиционер сам дает множество подсказок о том, как им правильно пользоваться, нужно лишь понимать физику его работы и реакцию организма на перепады температур. Объяснил физические принципы работы климатической техники и рассказал о практических правилах безопасности старший преподаватель кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николай Зенченко.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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