Фотон фото: Foton Motor — купить новый Фотон 2021 по выгодной цене на официальном сайте дистрибьютора в Москве

>

FOTON — все модели Фотон 2021: характеристики, цены, модификации, видео, дилеры

Все модели FOTON 2021 года: модельный ряд автомобилей Фотон, цены, фото, обои, технические характеристики, модификации и комплектации, отзывы владельцев FOTON, история марки Фотон, обзор моделей FOTON, архив моделей Фотон. Также здесь вы можете найти «горячие» предложения от дилеров марки FOTON.

В нашем каталоге указаны ориентировочные цены на автомобили FOTON. Если Вы хотите приобрести определенную модель Фотон из числа представленных на сайте — обращайтесь к официальным дилерам FOTON в вашем городе или регионе.



От 1 235 000 ₽

Грузовик

Китай

Год: 2009

От 1 739 900 ₽

Внедорожник

Китай

Год: 2015

От 1 549 990 ₽

Пикап

Китай

Год: 2012


Архив моделей марки FOTON


История марки FOTON / Фотон

Китайская компания FOTON (Beiqi Foton Motor Co. Ltd.) является сравнительно молодым автопроизводителем. Она была основана 28 августа 1996 года. Изначально это была государственная компания с холдинговой структурой. В ней присутствуют различные виды собственности, а акции компании котируются на фондовой бирже. Компания Beiqi Foton Motor Co., Ltd. осуществляет свою деятельность в самых разных регионах и секторах экономики. Штаб-квартира Foton находится в местечке Chang Ping, в Пекине. История марки Foton начинается с момента ее регистрации в 1996 году в Пекине под названием Beiqi Foton Motor Co., Ltd. Уже к 1998 году акции компании размещены на фондовой бирже, а еще через год марка удостаивается звания «Король легких грузовиков». К новому тысячелетию, компания Beiqi Foton Motor Co., Ltd. огласила новую стратегию развития, состоящую из нескольких этапов, которая будет реализована с 2001 по 2006 год. Начинается активная разработка и внедрение нескольких новых платформ развития.

В 2001 году компания Beiqi Foton Motor Co., Ltd. создает стратегию, по которой она будет развивать коммерческий автомобильный транспорт.

Еще через год проводятся серьезные инвестиции в бизнес в размере 1 миллиарда юаней. Эти средства были направлены в основном на создание и развитие новой производственной базы для тяжелых грузовиков модельного ряда Auman. В этом же году завершается строительство производственных мощностей для автомобилей коммерческого назначения. Создается и внедряется фирменный стиль и символика марки Foton. В 2004 году выдвигается базовая идея, согласно которой Foton должен взять за образец стратегию управления корпорации General Motors, а кроме того стремиться перенять лучшие стороны оперативного управления производством у компании Toyota. Этот год также является годом старта новой официальной горячей линии сервисной поддержки в центре обработки звонков компании. Отмечается выпуск миллионного автомобиля марки «Фотон». Официально поступает в продажу новая разработка компании: туристический автобус междугородного назначения модели Foton Auv.

В 2005 году китайский телеканал проводит вручение премии «Мой любимый китайский бренд», и компания Foton удостаивается этого почетного звания как лучший производитель коммерческих автомобилей. В начале 2006 года Foton входит в третью фазу своего развития и ставит перед собой новые задачи. Согласно выбранному курсу, компания Foton начинает активно повышать качество своей продукции, а кроме того, в списке первоочередных задач развития появляется стремление снизить стоимость продукции и повысить глобализацию. В 2009-м году Foton основывает в России предприятие Foton Motor Russia. Двумя годами позже компания начинает производство пикапа Tunland. В 2013-м году Foton расширяет свою модельную гамму минивэном View CS2. В 2016-м открываются первые дилерские центры Foton Motor в Москве, объявлен старт официальных продаж пикапа Tunland нового внедорожника Sauvana. Сегодня компания Foton активно развивает свои независимые права на интеллектуальную собственность и независимость своего бренда. Beiqi Foton Motor Co., Ltd. стремится к наращиванию международных связей и популяризации своей продукции во всем мире.


Foton Motor представил в России новые модели грузовых автомобилей

Китайский автопроизводитель Foton Motor презентовал в России новые, ранее анонсированные модели своих грузовых автомобилей. Магистральный тягач Auman EST A H5 и среднетоннажный Aumark M4 были продемонстрированы представителям СМИ в ходе «закрытой премьеры», прошедшей 29 августа в головном дилерском центре компании в Москве.

Центральным событием презентации стала российская премьера новейшего флагмана в линейке грузовых автомобилей Foton Motor — магистрального тягача Auman EST A H5. Как было отмечено на пресс-конференции, автомобиль разрабатывался в течение четырех лет, а его мировая премьера состоялась на международном автосалоне IAA 2016 в Ганновере. В этом году в Китае запущена сборка данного автомобиля на совместном китайско-немецком предприятии Foton Daimler Automotive Co., Ltd.

Представляя флагманский тягач Auman EST A H5, руководство российского офиса Foton Motor неоднократно использовало различные эпитеты (фото: Денис Хуторецкий)

Представляя новинку, руководители российского офиса Foton Motor неоднократно использовали различные эпитеты. По их словам, совместная разработка с ведущим мировым автопроизводителем в лице Daimler, позволила создать «самый современный тягач, вобравший в себя наиболее современные технологии, доступные для коммерческого транспорта».

«Наш флагман — это действительно наша гордость», — заявил в ходе презентации менеджер по продукту Максим Пастушенко.

В качестве аргументов ко всем этим словам было заявлено, что при создании нового тягача использовались самые современные технологии и комплектующие всемирно известных брендов: Mercedes (кабина), Cummins (двигатель), ZF (коробка передач), Bosch (электроника) и т. д. «Все использованные на автомобиле комплектующие — фирменные, никакого No Name, никаких непонятных конструкций», — подчеркнул Максим Пастушенко.

Гордость Foton Motor — флагманский магистральный тягач Auman EST A H5 (фото: Денис Хуторецкий)

Из ключевых достоинств автомобиля были названы просторная, шириной 2 м 49 см (дословно: «самая широкая в классе») кабина (по сути, оказавшаяся модернизированной копией кабины Mercedes Actros), «абсолютно новая» облегченная рама из высококачественной стали (благодаря ее использованию масса автомобиля составляет лишь 18 т), передовая 12-ступенчатая автоматическая коробка передач ZF TraXon, а также дизельный двигатель Cummins объемом 11,8 л.

Кроме того, тягач оснащен двумя топливными баками суммарным объемом 840 (490 + 350) л.

Что касается двигателя, то, по словам представителей Foton Motor, он отвечает экологическому стандарту «Евро-5» и возможна его установка в трех вариантах настроек по мощности: 419, 450 и 473 л. с.

Отдельно также было подчеркнуто, что установленная кабина была тщательно спроектирована, что позволило достичь «самого низкого в своем классе коэффициента аэродинамического сопротивления — 0,564». Данный фактор позволил добиться снижения расхода топлива.

Сам тягач, имеющий классическую колесную формулу 4 х 2, рассчитан на работу в составе автопоезда полной массой до 45 т.

[blockquote_gray»]При создании нового тягача использовались самые современные технологии и комплектующие всемирно известных брендов: Mercedes, Cummins, ZF, Bosch и других.[/blockquote_gray]

Свои новинки Foton Motor продемонстрировал представителям СМИ в ходе «закрытой премьеры» в головном дилерском центре в Москве (фото: Денис Хуторецкий)

В то же время наибольший интерес у журналистов вызвала коробка передач. Из заявлений компании следовало, что Auman EST A H5 станет первым в России грузовым автомобилем, на котором установлена коробка передач нового поколения — ZF TraXon. Ее особенностью является использование новейшей технологии — системы превентивного переключения передач Pre Vision GPS.

Между тем, отвечая на вопросы журналистов, представители производителя признали, что в настоящее время в России еще объективно не существует сервисно-технических возможностей для ее эксплуатации. В руководстве российского офиса Foton Motor выразили надежду на то, что ситуация изменится к моменту начала продаж нового тягача в стране. «Мы провели переговоры с представительством ZF в России. Уже несколько месяцев нами ведется сервисная подготовка для возможности обслуживания данных коробок TraXon на территории нашей страны», — прокомментировал руководитель отдела маркетинга Евгений Пасальский.

В свете презентации нового флагмана грузовой линейки Foton Motor несколько в тени оказалась российская премьера нового, четвертого по счету поколения среднетоннажного грузовика (шасси) Aumark M4.

Представителям СМИ были показаны две его модификации — BJ1065 и BJ1088 — полной массой 6 и 8 т соответственно.

Как и в случае с тягачом Auman EST A H5, данный автомобиль создавался в сотрудничестве со специалистами Daimler — правда, уже в меньшем масштабе. В частности, на машине установлена кабина собственной разработки компании.

В ходе презентации представители производителя отметили, что это также принципиально новый автомобиль. «Более 40% установленных агрегатов и компонентов полностью новые», — подчеркнул Максим Пастушенко.

В частности, на Aumark M4 установлена абсолютно новая кабина с современным дизайном. В сравнении с моделями предыдущего поколения Amark M3 угол наклона кабины уменьшен на 18′, что позволило улучшить обзорность, а размеры самой кабины несколько увеличены (в том числе по глубине внутреннего пространства).

Первый в России грузовой автомобиль Aumark M4 будет передан для эксплуатации в компанию «ВелРус» (фото: Денис Хуторецкий)

Что касается характеристик, то шасси имеет колесную формулу 4 х 2, грузоподъемность 6-тонной версии составляет 3765 кг, 8-тонной — 5286 кг. Обе модификации оснащены двигателями Cummins экостандарта «Евро-5» — соответственно объемом 2,8 л / 3,8 л и мощностью 140 л. с. (макс. крутящий момент 345 Нм) / 156 л. с. (макс. крутящий момент 491 Нм). Емкость топливного бака в обоих случаях — 120 л.

Стоит отметить, что в ходе презентации представители Foton Motor в обоих случаях пока не стали озвучивать российские цены на новые образцы техники. Дата официального старта продаж новых моделей в России также осталась неизвестной. По словам Евгения Пасальского, «это точно не ранее начала 2018 года».

В руководстве Foton Motor подчеркнули, что компания не намерена спешить с выводом своих новинок на российский рынок. Главным приоритетом, отметил Пасальский, будет сформировать полноценное конкурентное пакетное предложение на рынке, которое будет включать в себя в том числе сервисное обслуживание клиентов.

Сроки вывода на рынок будут зависеть и от целого ряда сопутствующих факторов. В том числе от ожиданий российских клиентов по наиболее востребованным вариантам комплектации новых моделей Foton, а также от анализа общей текущей конъюнктуры автомобильного рынка, включающей фактор ценовой политики конкурентов.

[blockquote_gray»]Представители Foton Motor не стали озвучивать цены на новые образцы техники. Дата официального старта продаж новых моделей в России также осталась неизвестной.[/blockquote_gray]

К слову, в качестве прямых конкурентов для тягача Auman EST A H5 таковым был назван КамАЗ 5490, а для среднетоннажных Aumark M4 — аналогичные модели в линейках корейского Hyundai и японских брендов Fuso, Hino и Isuzu. Причем в первом случае было отдельно отмечено, что в компании рассчитывают главным образом на реализацию техники частным клиентам — перевозчикам, представляющим малый бизнес. «Мы прекрасно понимаем, что в конкурентное окружение европейских брендов — Scania, Volvo и MAN — мы не попадем. Если мы сможем предложить клиенту на свой тягач цену чуть выше, чем на КамАЗ 5490, но комплектацию гораздо богаче, то это наш шанс», — признал Евгений Пасальский.

Остается добавить, что вниманию широкой публики и потенциальных клиентов новинки Foton Motor будут представлены во время их официальной российской презентации на предстоящей Международной выставке коммерческого автотранспорта Comtrans 2017, которая будет проходить в Москве с 4 по 9 сентября.

текст: Максим Алексеев

заглавное фото: Денис Хуторецкий

Отель Фотон 3*, Домбай – цены 2021, фото, отзывы

В какое время заезд и выезд в Отеле «Фотон»?

Заезд в Отель «Фотон» возможен после 14:00, а выезд необходимо осуществить до 14:00.

Сколько стоит проживание в Отеле «Фотон»?

Цены на проживание в Отеле «Фотон» будут зависеть от условий поиска: даты поездки, количество гостей, тарифы.

Чтобы увидеть цены, введите нужные даты.

Какие способы оплаты проживания предусмотрены в отеле?

Способы и сроки частичной или полной предоплаты зависят от условий выбранного тарифа. Отель «Фотон» принимает следующие варианты оплаты: Visa, Euro/Mastercard, Maestro, UnionPay credit card, American Express.

Есть ли скидки на проживание в номерах «Фотон»?

Да, Отель «Фотон» предоставляет скидки и спецпредложения. Чтобы увидеть актуальные предложения, введите даты поездки.

Какой общий номерной фонд у Отеля «Фотон»?

В Отеле «Фотон» 19 номеров.

Какие категории номеров есть в Отеле «Фотон»?

Для бронирования доступны следующие категории номеров:
Одноместный (Стандарт)
Одноместный (Одноместный номер)
Двухместный (Улучшенный двухместный номер с 1 кроватью)
Двухместный (Стандарт)
Двухместный (Улучшенный)
Двухместный (Улучшенный двухместный номер с 1 кроватью или 2 отдельными кроватями)
Двухместный (Стандартный двухместный номер с 2 отдельными кроватями)
Двухместный (Двухместный номер с 1 кроватью или 2 отдельными кроватями)
Полулюкс
Люкс (2-комнатный)
Сьюит (Полулюкс)
Трехместный (Стандартный трехместный номер)
Семейный (Семейный люкс с балконом)
Номер (Альпийский домик)

Чем заняться на территории «Фотон» в свободное время?

Гости могут воспользоваться перечисленными услугами из списка ниже. Внимание! За услуги может взиматься дополнительная оплата.
Верховая езда
Пешие прогулки
Терраса
Терраса для загара
Бильярдная
Сауна

Чем заняться детям на территории «Фотон» в свободное время?

В Отеле «Фотон» предусмотрены следующие услуги для маленьких детей. Внимание! За услуги может взиматься дополнительная оплата.
Детские телеканалы

Отель «Фотон» предоставляет услугу парковки?

Да, в Отеле «Фотон» предусмотрена услуга парковки вашего автомобиля. Пожалуйста, перед бронированием уточните возможную дополнительную оплату и условия стоянки.

В Отеле «Фотон» есть ресторан или кафе?

В Отеле «Фотон» есть ресторан.

Какое расстояние от «Фотон» до ближайшего подъемника?

Ближайший подъемник находится на расстоянии 208 м. от «Фотон».

В Отеле «Фотон» есть место для хранения лыж?

Да, в Отеле «Фотон» есть место для хранения лыж.

На территории «Фотон» есть прокат горнолыжного снаряжения?

Да, на территории «Фотон» есть прокат горнолыжного снаряжения.

Семена Арбуз Фотон: описание сорта, фото

Дорогие друзья!

В таком большом ассортименте всевозможных товаров очень легко заблудиться и конечно же так много всего хочется! Но бывает, что нет возможности заказать все сразу.

Чтобы вы не потеряли понравившиеся товары и не тратили время на их поиски, мы создали для вас удобный раздел, где вы можете сохранять понравившиеся вам позиции. 

Теперь вы можете составить свой личный «Семейный Сад».

На странице нашего нового раздела у вас есть возможность создать удобные для вас списки, где будут храниться ваши планы на будущие посадки.
Сортируйте товары в списки по цене, культуре, времени посадки, по любому удобному для вас свойству.

Что-то понравилось, но хотите заказать это позже?
Создайте список, сохраните туда выбранные позиции и, когда придет время, нажмите кнопку «все товары в корзину». В правом нижнем углу будет показана общая сумма будущего заказа.

Чтобы начать, воспользуйтесь уже созданным списком «Избранное», сохраняйте в него все понравившиеся вам позиции. Если хотите создать список со своим названием, просто нажмите кнопку «Добавить новый список». Дайте ему любое название, которое вам поможет сориентироваться, например «Семена на 2016 год», «Моя клуба», «Летняя клумба» и др. И когда придет час, в несколько кликов закажите весь необходимы товар, например, для Вашего зимнего сада.    

Просматривая теперь подробное описание товара, вы можете нажать кнопку «Добавить в Мой Семейный Сад», и понравившийся товар сохранится в выбранную вами папку.

Легко, быстро, удобно! Приятных покупок!

Как пользоваться разделом Мой Семейный Сад


Для добавления товара в Мой Семейный Сад, необходимо перейти на страницу товара.

Далее необходимо перейти по ссылке Добавить в Мой Семейный Сад.

В появившимся дополнительном окне необходимо выбрать список, в который Вы хотели бы добавить текущий товар. Вы можете выбрать Новый список, задав ему название. После выбора списка необходимо перейти по ссылке «Ок».

Мой Семейный Сад
На странице раздела Вы можете просмотреть все добавленные Вами товары, а также созданные списки.

Отсюда Вы можете положить товар в корзину, как поштучно:

А также весь список:

Также Вы можете удалить товар из выбранного списка:

Или очистить весь список от товаров:

Для полного удаления списка воспользуйтесь следующей ссылкой:

Создавайте списки на различные темы. Примеры названий могут быть самыми разными: «Моя будущая летняя клумба», «Для дачи», «Яблочный сад» и множество другое. Точно знаете, что закажете из плодово-ягодных саженцев? Так и назовите список «Вкуснотища», добавив туда любимые сорта. И когда придет время, закажите весь список всего в несколько шагов.

Мы сделали все, чтобы Мой Семейный Сад был максимально удобным и понятным в использовании!



Печь конвекционная Восход Фотон 3,0-01 (ручное управление)

Описание

Печь электрическая конвекционная Восход Фотон 3,0-01 предназначена для выпечки мелкоштучной хлебобулочной продукции, формового хлеба, мучнистых кондитерских изделий, а также для приготовления овощных, рыбных и мясных блюд в условиях интенсивной эксплуатации.

Особенности

  • Система распределения и регулирования воздушных потоков обеспечивает равномерную выпечку и одинаковый колер изделий, в том числе с высоким содержанием сахара, при максимальной загрузке печи.
  • Большой шаг между подовыми листами (90 мм) позволяет расширить диапазон выпекаемых изделий.
  • Система инжекционного пароувлажнения, пароудаление и вентиляция пекарной камеры обеспечивают глянец и хороший объем выпекаемых изделий.
  • Дверь пекарной камеры с двойным остеклением из термостойкого ударопрочного стекла. Внутреннее низкоэмиссионное стекло имеет высокие теплоотражающие свойства и позволяет снизить потери тепла. Уплотнение из силиконового резинового профиля исключает утечку паровоздушной смеси.
  • Внутреннее стекло открывается для облегчения санитарной обработки печи.
  • Освещение пекарной камеры позволяет визуально контролировать процесс выпечки через большую стеклянную дверь.
  • Пекарная камера и облицовка печи выполнены из нержавеющей стали.
  • Система ручного управления Фотона 3.0-01 — представляет из себя терморегулятор, таймер и кнопки включения нагрева и пароувлажнения.

Характеристики

  • Система управления печью: ручная
  • Общая площадь выпечки, м: 2.88
  • Вместимость (плоские/волнистые листы/хлебные формы 3Л7, 3Л10 (с ручками), шт: 12
  • Диапазон установки температуры в пекарной камере, °С: +50…+280
  • Время разогрева до t +250 °С, мин: 12

Остались вопросы по характеристикам или покупке ?

Наши специалисты с удовольствием Вас проконсультируют и помогут сделать правильный выбор

Позвоните
8 (800) 707 34 44

Напишите на E-mail

Закажите обратный звонок

Купить товар в 1 клик

Время работы нашего магазина с 9:00 до 19:00, суббота c 10:00 до 18:00, воскресенье выходной.
Заказы онлайн круглосуточно
Адрес склада и офиса: Москва, Волоколамское шоссе, 142, офис 432 (как доехать)

Каковы пределы человеческого зрения? — BBC News Русская служба

  • Адам Хадхази
  • BBC Future

Автор фото, SPL

Корреспондент BBC Future рассказывает об удивительных свойствах нашего зрения — от способности видеть далекие галактики до возможности улавливать невидимые, казалось бы, световые волны.

Окиньте взглядом комнату, в которой находитесь – что вы видите? Стены, окна, разноцветные предметы – все это кажется таким привычным и само собой разумеющимся. Легко забыть о том, что мы видим окружающий нас мир лишь благодаря фотонам — световым частицам, отражающимся от объектов и попадающим на сетчатку глаза.

В сетчатке каждого из наших глаз расположено примерно 126 млн светочувствительных клеток. Мозг расшифровывает получаемую от этих клеток информацию о направлении и энергии попадающих на них фотонов и превращает ее в разнообразие форм, цветов и интенсивности освещения окружающих предметов.

У человеческого зрения есть свои пределы. Так, мы не способны ни увидеть радиоволны, излучаемые электронными устройствами, ни разглядеть невооруженным глазом мельчайшие бактерии.

Благодаря прогрессу в области физики и биологии можно определить границы естественного зрения. «У любых видимых нами объектов есть определенный «порог», ниже которого мы перестаем их различать», — говорит Майкл Лэнди, профессор психологии и нейробиологии в Нью-Йоркском университете.

Сперва рассмотрим этот порог с точки зрения нашей способности различать цвета — пожалуй, самой первой способности, которая приходит на ум применительно к зрению.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Колбочки отвечают за цветовосприятие, а палочки помогают нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении

Наша способность отличать, например, фиолетовый цвет от пурпурного связана с длиной волны фотонов, попадающих на сетчатку глаза. В сетчатке имеются два типа светочувствительных клеток — палочки и колбочки. Колбочки отвечают за цветовосприятие (так называемое дневное зрение), а палочки позволяют нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении — например, ночью (ночное зрение).

Содержащиеся в светочувствительных клетках рецепторы — опсины — поглощают электромагнитную энергию фотонов и производят электрические импульсы. Эти сигналы по оптическому нерву попадают в мозг, который и создает цветную картину происходящего вокруг нас.

В человеческом глазе есть три вида колбочек и соответствующее им число типов опсинов, каждый из которых отличается особой чувствительностью к фотонам с определенным диапазоном длин световых волн.

Колбочки S-типа чувствительны к фиолетово-синей, коротковолновой части видимого спектра; колбочки M-типа отвечают за зелено-желтую (средневолновую), а колбочки L-типа — за желто-красную (длинноволновую).

Все эти волны, а также их комбинации, позволяют нам видеть полный диапазон цветов радуги. «Все источники видимого человеком света, за исключением ряда искусственных (таких, как преломляющая призма или лазер), излучают смесь волн различной длины», — говорит Лэнди.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Не весь спектр полезен для наших глаз…

Из всех существующих в природе фотонов наши колбочки способны фиксировать лишь те, которые характеризуются длиной волн в весьма узком диапазоне (как правило, от 380 до 720 нанометров) – это и называется спектром видимого излучения. Ниже этого диапазона находятся инфракрасный и радиоспектры – длина волн низкоэнергетических фотонов последнего варьируется от миллиметров до нескольких километров.

По другую сторону видимого диапазона волн расположен ультрафиолетовый спектр, за которым следует рентгеновский, а затем — спектр гамма-излучения с фотонами, длина волн которых не превышает триллионные доли метра.

Хотя зрение большинства из нас ограничено видимым спектром, люди с афакией — отсутствием в глазу хрусталика (в результате хирургической операции при катаракте или, реже, вследствие врожденного дефекта) — способны видеть ультрафиолетовые волны.

В здоровом глазе хрусталик блокирует волны ультрафиолетового диапазона, но при его отсутствии человек способен воспринимать волны длиной примерно до 300 нанометров как бело-голубой цвет.

В исследовании 2014 г. отмечается, что в каком-то смысле мы все можем видеть и инфракрасные фотоны. Если два таких фотона практически одновременно попадут на одну и ту же клетку сетчатки, их энергия может суммироваться, превратив невидимые волны длиной, скажем, в 1000 нанометров в видимую волну длиной в 500 нанометров (большинство из нас воспринимает волны этой длины как холодный зеленый цвет).

Сколько цветов мы видим?

В глазе здорового человека три типа колбочек, каждый из которых способен различать около 100 различных цветовых оттенков. По этой причине большинство исследователей оценивает количество различаемых нами цветов примерно в миллион. Однако восприятие цвета очень субъективно и индивидуально.

«Точно подсчитать, сколько мы видим цветов, не представляется возможным, — говорит Кимберли Джемесон, научный сотрудник Калифорнийского университета в Ирвайне. – Некоторые видят больше, некоторые — меньше».

Джемесон знает, о чем говорит. Она изучает зрение тетрахроматов – людей, обладающих поистине сверхчеловеческими способностями к различению цветов. Тетрахроматия встречается редко, в большинстве случаев у женщин. В результате генетической мутации у них имеется дополнительный, четвертый вид колбочек, что позволяет им, по грубым подсчетам, видеть до 100 млн цветов. (У людей, страдающих цветовой слепотой, или дихроматов, всего два типа колбочек — они различают не более 10 000 цветов.)

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

Как правило, колбочкам для оптимального функционирования требуется гораздо больше света, чем палочкам. По этой причине при низком освещении наша способность различать цвета падает, а за работу принимаются палочки, обеспечивающие черно-белое зрение.

В идеальных лабораторных условиях на тех участках сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут активироваться при попадании на них всего нескольких фотонов. Однако палочки справляются с задачей регистрации даже самого тусклого света еще лучше.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

После операции на глазе некоторые люди приобретают способность видеть ультрафиолетовое излучение

Как показывают эксперименты, впервые проведенные в 1940-х гг., одного кванта света достаточно для того, чтобы наш глаз его увидел. «Человек способен увидеть один-единственный фотон, — говорит Брайан Уонделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфордском университете. – В большей чувствительности сетчатки просто нет смысла».

В 1941 г. исследователи из Колумбийского университета провели эксперимент – испытуемых заводили в темную комнату и давали их глазам определенное время на адаптацию. Для достижения полной чувствительности палочкам требуется несколько минут; именно поэтому, когда мы выключаем в помещении свет, то на какое-то время теряем способность что-либо видеть.

Затем в лицо испытуемым направляли мигающий сине-зеленый свет. С вероятностью выше обычной случайности участники эксперимента регистрировали вспышку света при попадании на сетчатку всего 54 фотонов.

Не все фотоны, достигающие сетчатки, регистрируются светочувствительными клетками. Учитывая это обстоятельство, ученые пришли к выводу, что всего пяти фотонов, активирующих пять разных палочек в сетчатке, достаточно, чтобы человек увидел вспышку.

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

Следующий факт может вас удивить: наша способность увидеть объект зависит вовсе не от его физических размеров или удаления, а от того, попадут ли хотя бы несколько излучаемых им фотонов на нашу сетчатку.

«Единственное, что нужно глазу, чтобы что-то увидеть, — это определенное количество света, излученного или отраженного на него объектом, — говорит Лэнди. – Все сводится к числу достигших сетчатки фотонов. Каким бы миниатюрным ни был источник света, пусть даже он просуществует доли секунды, мы все равно способны его увидеть, если он излучает достаточное количество фотонов».

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Глазу достаточно небольшого количества фотонов, чтобы увидеть свет

В учебниках по психологии часто встречается утверждение о том, что в безоблачную темную ночь пламя свечи можно заметить с расстояния до 48 км. В реальности же наша сетчатка постоянно бомбардируется фотонами, так что один-единственный квант света, излученный с большого расстояния, просто затеряется на их фоне.

Чтобы представить себе, насколько далеко мы способны видеть, взглянем на ночное небо, усеянное звездами. Размеры звезд огромны; многие из тех, что мы наблюдаем невооруженным взглядом, достигают миллионов км в диаметре.

Однако даже самые близкие к нам звезды расположены на расстоянии свыше 38 триллионов километров от Земли, поэтому их видимые размеры настолько малы, что наш глаз не способен их различить.

С другой стороны, мы все равно наблюдаем звезды в виде ярких точечных источников света, поскольку испускаемые ими фотоны преодолевают разделяющие нас гигантские расстояния и попадают на нашу сетчатку.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Острота зрения снижается по мере увеличения расстояния до объекта

Все отдельные видимые звезды на ночном небосклоне находятся в нашей галактике – Млечном Пути. Самый удаленный от нас объект, который человек в состоянии разглядеть невооруженным глазом, расположен за пределами Млечного Пути и сам представляет собой звездное скопление – это Туманность Андромеды, находящаяся на расстоянии в 2,5 млн световых лет, или 37 квинтильонов км, от Солнца. (Некоторые люди утверждают, что особо темными ночами острое зрение позволяет им увидеть Галактику Треугольника, расположенную на удалении около 3 млн световых лет, но пусть это утверждение останется на их совести.)

Туманность Андромеды насчитывает один триллион звезд. Из-за большой удаленности все эти светила сливаются для нас в едва различимое пятнышко света. При этом размеры Туманности Андромеды колоссальны. Даже на таком гигантском расстоянии ее угловой размер в шесть раз превышает диаметр полной Луны. Однако до нас долетает настолько мало фотонов из этой галактики, что она едва различима на ночном небе.

Предел остроты зрения

Почему же мы не способны разглядеть отдельные звезды в Туманности Андромеды? Дело в том, что у разрешающей способности, или остроты, зрения есть свои ограничения. (Под остротой зрения подразумевается способность различать такие элементы, как точка или линия, как отдельные объекты, не сливающиеся с соседними объектами или с фоном.)

Фактически остроту зрения можно описывать так же, как и разрешение компьютерного монитора — в минимальном размере пикселей, которые мы еще способны различать как отдельные точки.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Достаточно яркие объекты можно разглядеть на расстоянии в несколько световых лет

Ограничения остроты зрения зависят от нескольких факторов — таких как расстояние между отдельными колбочками и палочками сетчатки глаза. Не менее важную роль играют и оптические характеристики самого глазного яблока, из-за которых далеко не каждый фотон попадает на светочувствительную клетку.

В теории, как показывают исследования, острота нашего зрения ограничивается способностью различать около 120 пикселей на угловой градус (единицу углового измерения).

Практической иллюстрацией пределов остроты человеческого зрения может являться расположенный на расстоянии вытянутой руки объект площадью с ноготь, с нанесенными на нем 60 горизонтальными и 60 вертикальными линиями попеременно белого и черного цветов, образующими подобие шахматной доски. «По всей видимости, это самый мелкий рисунок, который еще в состоянии различить человеческий глаз», — говорит Лэнди.

На этом принципе основаны таблицы, используемые окулистами для проверки остроты зрения. Наиболее известная в России таблица Сивцева представляет собой ряды черных заглавных букв на белом фоне, размер шрифта которых с каждым рядом становится все меньше.

Острота зрения человека определяется по тому, на каком размере шрифта он перестает четко видеть контуры букв и начинает их путать.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

В таблицах для проверки остроты зрения используются черные буквы на белом фоне

Именно пределом остроты зрения объясняется тот факт, что мы не способны разглядеть невооруженным глазом биологическую клетку, размеры которой составляют всего несколько микрометров.

Но не стоит горевать по этому поводу. Способность различать миллион цветов, улавливать одиночные фотоны и видеть галактики на удалении в несколько квинтильонов километров – весьма неплохой результат, если учесть, что наше зрение обеспечивается парой желеобразных шариков в глазницах, соединенных с полуторакилограммовой пористой массой в черепной коробке.

Физики выяснили, может ли фотон быть одновременно и частицей, и волной или в разных обстоятельствах он или волна, или частица

Физики провели эксперимент, который дал ответ на вопрос, может ли фотон быть одновременно и частицей, и волной или он все-таки проявляет себя в разных обстоятельствах или как волна, или как частица.

Квантовая механика позволяет довольно точно описывать поведение атомов и элементарных частиц, хотя и является наиболее абсурдным и наиболее противоречащим интуиции и здравому смыслу разделом физики. Квантовая механика позволяет одной и той же частице находиться одновременно сразу в нескольких местах. Эта частица может даже находиться в бесконечном количестве мест, и тогда это уже не частица, а волна. Точнее, это и частица, и волна одновременно. О такой квантовой двойственности частиц физика осведомлена с 1924 года, когда де Бройль выдвинул свою гипотезу о корпускулярно-волновом дуализме, и, хотя эта двойственность стала с тех пор общим местом и фундаментальной основой физики микромира, она до сих пор остается, по словам нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана, «настоящей тайной квантовой механики». Последнее время физиков очень занимал вопрос, какой союз применим к фотону (как и к любой другой элементарной частице) — «и» либо «или».

Может ли фотон быть одновременно и частицей, и волной или он все-таки проявляет себя в разных обстоятельствах или как волна, или как частица? Дело в том, что в экспериментах со светом фотон ведет себя или как волна, или как частица, никогда экспериментаторам не удавалось увидеть в нем признаки и того и другого одновременно.

Чтобы все-таки добиться одновременной регистрации и волновых, и корпускулярных свойств фотона, бристольская команда решила реализовать мысленный эксперимент «с отложенным выбором», предложенный американским физиком Джоном Уилером в 1978 году. Суть его сводится к тому, что у экспериментатора есть установка, позволяющая ему по его выбору смотреть на фотон как на частицу или как на волну, но свой выбор он делает завтра, хотя фотон пролетел еще вчера.

Этим экспериментом Уилер доказывал, что понятие времени не имеет к квантовой механике никакого отношения.

Бристольские физики, опубликовавшие статью в Science, решили использовать метод отложенного выбора для другой цели — понять, возможно ли одновременно зарегистрировать фотон как частицу и как волну.

В своем эксперименте они использовали разработанный ими недавно фотонный чип — довольно сложное устройство, имеющее отношение к другому контринтуитивному квантовому эффекту — квантовой нелокальности, согласно которой изменение состояния одной из двух связанных частиц мгновенно сказывается на состоянии другой частицы, как бы далеко они ни были разнесены друг от друга.

«Наша измерительная аппаратура зафиксировала сильную нелокальность, — заявил Альберто Перуццо, руководитель исследования. — Это недвусмысленно говорит о том,

что фотон проявил себя в эксперименте одновременно и как волна, и как частица».

«Этот результат с высокой надежностью опровергает модели, согласно которым фотон может вести себя либо как волна, либо как частица», — подытожил ученый.

новых изображений демонстрируют запутанность фотонов | Tech Pulse | Октябрь 2019

Ученые из Университета Глазго сфотографировали квантовую запутанность, впервые зафиксировав видимые свидетельства феномена, описанного Эйнштейном как «жуткое действие на расстоянии». Изображение представляет собой запутанность, называемую запутыванием Белла. Хотя запутанность Белла сегодня используется для разработки приложений квантовых вычислений и криптографии, она никогда не была запечатлена на одной фотографии.
Физики сфотографировали квантовую запутанность. Предоставлено Университетом Глазго / CC от 4. 0.

Для подготовки изображения исследователи использовали кристалл с накачкой ультрафиолетовым лазером в качестве источника запутанных пар фотонов. Два фотона были разделены на светоделителе.

Исследователи установили камеру, запускаемую однофотонным лавинным диодом (SPAD), чтобы получать фантомные изображения фазового объекта, помещенного на пути первого фотона и нелокально отфильтрованного четырьмя различными пространственными фильтрами.Камера, которая была достаточно чувствительной для получения изображений одиночных фотонов, смогла получить совпадающие изображения фазового объекта, исследуемого фотонами от источника запутанной пары.


Полнокадровые изображения, фиксирующие нарушение неравенства Белла в четырех изображениях. (A) Представлены четыре изображения для подсчета совпадений, которые соответствуют изображениям фазовой окружности, полученным с помощью четырех фазовых фильтров с различной ориентацией, необходимых для выполнения теста Белла. (B — E) Представлены графики количества совпадений в зависимости от угла ориентации фазового шага вдоль объекта.Как показано, эти результаты получены путем развертывания областей интереса (ROI), представленных в виде красных колец, и извлечены из изображений, представленных в (A). Синие точки на графиках — это количество совпадений для угловой области в пределах области интереса, а красные кривые соответствуют наилучшему совпадению экспериментальных данных с помощью функции косинуса в квадрате. Предоставлено
Science Advances (2019). DOI: 10.1126 / sciadv.aaw2563.


Ученые сделали снимок, на котором запечатлен момент прибытия фотона со своим запутанным партнером, и обнаружили, что запутанные фотоны коррелировали таким образом, чтобы нарушить неравенства Белла.Изображение демонстрирует нарушение неравенства Белла с S = 2,44 ± 0,04.

«Изображение, которое нам удалось сделать, представляет собой элегантную демонстрацию фундаментального свойства природы, впервые увиденного в форме изображения», — сказал исследователь Поль-Антуан Моро. «Это захватывающий результат, который можно использовать для развития новой области квантовых вычислений и создания новых типов изображений».

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances (https://doi.org/10.1126 / sciadv.aaw2563).


Настройка визуализации для выполнения теста неравенства Белла на изображениях. Кристалл, накачиваемый ультрафиолетовым лазером, используется как источник запутанных пар фотонов. Два фотона разделены на светоделителе. Усиленная камера, запускаемая SPAD, используется для получения фантомных изображений фазового объекта, помещенного на пути первого фотона и нелокально отфильтрованного четырьмя различными пространственными фильтрами, которые могут отображаться на пространственном модуляторах света (SLM 2 на схеме), размещенном в другой руке.При срабатывании SPAD камера получает изображения совпадений, которые можно использовать для выполнения теста Белла. Предоставлено Science Advances (2019). DOI: 10.1126 / sciadv.aaw2563.

2-фотонная визуализация | Лаборатория Роби

Лимфоциты существуют в высокоорганизованной клеточной среде. Эти тканевые среды служат для разделения клеток на различные компартменты, обеспечивают внеклеточный матрикс для лимфоцитов, по которому они могут ползать, и помогают представлять молекулы-ориентиры и сигнальные молекулы.Исследования лимфоцитов, удаленных из их нормальной среды, обеспечивают важную основу для понимания клеточных реакций на различные стимулы. Однако полное понимание биологии лимфоцитов потребует интеграции информации, полученной в результате исследований изолированных лимфоцитов, с исследованиями того, как клетки ведут себя в нормальной тканевой среде.

За последние несколько лет применение многофотонной визуализации для анализа лимфоидной ткани впервые сделало возможным выполнение анализа клеток в нормальном тканевом окружении в реальном времени.

Зачем нужна 2-фотонная микроскопия?

Для вопросов, требующих визуализации живых клеток в течение продолжительных периодов времени глубоко в тканях, в настоящее время предпочтительным методом является двухфотонная микроскопия. Как и конфокальная микроскопия, двухфотонная микроскопия использует лазер для возбуждения флуоресцентной метки в образце и детекторы для измерения излучаемого света. Однако, в отличие от лазеров, используемых для конфокальной микроскопии, которые обеспечивают однофотонное возбуждение, лазеры, используемые в двухфотонной микроскопии, возбуждают за счет почти одновременного поглощения двух длинноволновых (~ 800 нм) фотонов.Это дает несколько явных преимуществ. Длинные волны, используемые в двухфотонной микроскопии, менее опасны и более глубоко проникают в ткани, чем те, которые используются в конфокальной микроскопии. Кроме того, требование почти одновременного поглощения двух фотонов означает, что возбуждение достигается только вблизи фокальной плоскости, где лазерный свет наиболее сконцентрирован. У этого есть два очевидных преимущества. Во-первых, в областях выше и ниже фокальной плоскости, которые не отображаются, наблюдается небольшое повреждение тканей.Кроме того, отсутствует расфокусированный свет, который может сделать изображение размытым и трудным для интерпретации.

2-фотонный микроскоп

Двухфотонные микроскопы могут глубоко изучать флуоресцентные образцы, обычно в 5-20 раз глубже, чем другие типы флуоресцентных микроскопов.Наш 2-P микроскоп может отображать четыре цветовых канала одновременно со скоростью 30 кадров в секунду. Он хорошо автоматизирован с компьютерным управлением фокусировкой, движением сцены и синхронизацией. Типичный фильм может показать движения клеток в объеме 170 x 140 x 200 мкм в течение 30 минут.

Инфракрасный свет сканируется поперек Основное дихроичное разделение Четыре камеры обнаруживают четыре цвета образец 30 раз в секунду возбуждение излучаемым светом одновременно

Простой световой путь 2-фотонного микроскопа упрощает конструкцию:

Юстировка лазера просто и надежна!

Что такое фотон? Определение, свойства, факты

Представьте себе луч желтого солнечного света, сияющий через окно. Согласно квантовой физике, этот луч состоит из миллиардов крошечных световых пакетов, называемых фотонами, движущихся по воздуху. Но что такое фотон?

Фотоны — это материал, из которого состоит свет. Предоставлено: JFC.

Определение

Фотон — наименьшее дискретное количество или квант электромагнитного излучения. Это основная единица всего света.

Фотоны всегда находятся в движении и в вакууме движутся с постоянной скоростью ко всем наблюдателям 2,998 x 10 8 м / с.Это обычно называется скоростью света и обозначается буквой c.

Согласно теории квантов света Эйнштейна, фотоны имеют энергию, равную их частоте колебаний, умноженной на постоянную Планка. Эйнштейн доказал, что свет — это поток фотонов, энергия этих фотонов — это высота их частоты колебаний, а интенсивность света соответствует количеству фотонов. По сути, он объяснил, как поток фотонов может действовать как волна и как частица.

Свойства фотона

Основные свойства фотонов:

  • Они имеют нулевую массу и энергию покоя. Они существуют только как движущиеся частицы.
  • Это элементарные частицы, несмотря на отсутствие массы покоя.
  • У них нет электрического заряда.
  • Они стабильны.
  • Это частицы со спином 1, что делает их бозонами.
  • Они несут энергию и импульс, зависящие от частоты.
  • Они могут взаимодействовать с другими частицами, такими как электроны, например с эффектом Комптона.
  • Они могут быть разрушены или созданы многими естественными процессами, например, когда радиация поглощается или испускается.
  • В пустом пространстве они движутся со скоростью света.

История

Природа света — рассматриваете ли вы его как частицу или волну — была одним из величайших научных споров. На протяжении веков философы и ученые спорили по вопросу, который едва решился столетие назад.

Ученики ветви индуистской философии VI века до н.э. под названием Вайшешика обладали удивительной физической интуицией в отношении света. Как и древние греки, они верили, что мир основан на «атомах» земли, воздуха, огня и воды. Считалось, что сам свет состоит из очень быстро движущихся атомов, называемых теджас. Это удивительно похоже на нашу современную теорию света и составляющих его фотонов — термин, введенный тысячами лет спустя, в 1926 году, химиком Гилбертом Льюисом и физиком-оптиком Фритиофом Вольферсом.

Позже, около 300 г. до н.э., древнегреческий физик Евклид совершил огромный прорыв, когда предположил, что свет распространяется по прямым линиям.Евклид также описал законы отражения, а столетие спустя Птолемей дополнил их сочинениями о преломлении. Однако только в 1021 году законы преломления были официально установлены в основополагающей работе Ибн аль-Хайсама Китаб аль-Маназир или Книга оптики .

Ренессанс откроет новую эру научных исследований природы света. Следует отметить вторжения Рене Декарта в эссе 1637 года под названием La dioptrique, , где он утверждал, что свет состоит из импульсов, которые мгновенно распространяются при контакте с «шарами» в среде. Позднее, в статье Traité de la lumière , опубликованной в 1690 году, Христиан Гюйгенс рассматривал свет как сжимаемые волны в упругой среде, подобные волнам звукового давления. Гюйгенс показал, как создавать отраженные, преломленные и экранированные световые волны, а также объяснил двойное лучепреломление.

К этому времени ученые разделились на два укрепившихся лагеря. Одна сторона считала свет волной, а другая рассматривала свет в виде частиц или корпускул. Великим поборником так называемых «корпускуляристов» был никто иной, как Исаак Ньютон, которого многие считали величайшим ученым всех времен.Ньютон совершенно не любил волновую теорию, поскольку это означало, что свет мог уходить слишком далеко в тень.

На протяжении большей части 18 века корпускулярная теория доминировала в спорах о природе света. Но затем, в мае 1801 года, Томас Янг представил миру свой знаменитый эксперимент с двумя щелями, в котором он продемонстрировал интерференцию световых волн.

Эксперимент Юнга с щелью показывает, как каждая щель действует как источник сферических волн, которые «интерферируют» при движении слева направо, как показано выше. Предоставлено: факультет физики Луисвиллского университета.

В первой версии эксперимента Янг фактически использовал не две прорези, а одну тонкую карту. Физик просто накрыл окно листом бумаги с крошечной дырочкой, через которую проходил тонкий луч света. С картой в руке Янг стал свидетелем того, как луч раскололся надвое. Свет, проходящий с одной стороны карты, мешал свету с другой стороны карты, создавая полосы, которые можно было наблюдать на противоположной стене.Позже Янг использовал эти данные для расчета длин волн света различных цветов и очень близко подошел к современным значениям. Демонстрация предоставит твердое свидетельство того, что свет — это волна, а не частица.

Между тем, на этот раз во Франции корпускуляристское движение набирало обороты после того, как недавние события приписали поляризацию света некоторой асимметрии между световыми корпускулами. Они потерпели большое поражение от Огюстена Френеля, который в 1821 году показал, что поляризацию можно объяснить, если бы свет был поперечной волной без продольных колебаний. Ранее Френель также предложил точную волновую теорию дифракции.

К этому моменту у последователей Ньютона не было стабильной почвы для продолжения дебатов. Казалось, свет — это волна, вот и все. Проблема заключалась в том, что легендарный эфир — таинственная среда, необходимая для поддержания электромагнитных полей и выполнения законов распространения Френеля — отсутствовал, несмотря на все усилия всех, чтобы его найти. На самом деле, никто никогда не делал этого.

Огромный прорыв произошел в 1861 году, когда Джеймс Клерк Максвелл собрал экспериментальные и теоретические знания об электричестве и магнетизме в 20 уравнениях.Максвелл предсказал «электромагнитную волну», которая может самоподдерживаться даже в вакууме при отсутствии обычных токов. Это означает, что для распространения света не требуется эфир! Более того, он предсказал, что скорость этой волны составит 310 740 000 м / с -1 — это всего лишь несколько процентов от точного значения скорости света.

«Согласованность результатов, кажется, показывает, что свет и магнетизм — это воздействия одного и того же вещества, а свет — это электромагнитное возмущение, распространяющееся через поле в соответствии с электромагнитными законами», — писал Максвелл в 1865 году.

С этого дня концепция света впервые была объединена с концепциями электричества и магнетизма.

14 декабря 1900 года Макс Планк продемонстрировал, что тепловое излучение испускается и поглощается дискретными пакетами энергии — квантами. Позже Альберт Эйнштейн показал в 1905 году, что это применимо и к свету. Эйнштейн использовал термин Lichtquant , или квант света. Теперь, на заре 20-го века, новая революция в физике снова будет зависеть от природы света.На этот раз дело не в том, является ли свет сумеречной или волной. И то, и другое или нет.

Современная теория света и фотонов

Эйнштейн считал, что свет — это частица (фотон), а поток фотонов — это волна. Немецкий физик был убежден, что свет имеет природу частиц после открытия им фотоэлектрического эффекта, при котором электроны вылетают из поверхности металла, подверженной воздействию света. Если бы свет был волной, этого не могло бы быть. Другой загадочный вопрос заключается в том, как фотоэлектроны размножаются при сильном освещении.Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект тем, что «сам свет — частица», за что позже получил Нобелевскую премию по физике.

Суть теории квантов света Эйнштейна состоит в том, что энергия света связана с частотой его колебаний. Он утверждал, что энергия фотонов равна «постоянной, умноженной на частоту колебаний Планка», и эта энергия фотона является высотой частоты колебаний, в то время как интенсивность света соответствует количеству фотонов.Различные свойства света, который представляет собой тип электромагнитной волны, обусловлены поведением чрезвычайно маленьких частиц, называемых фотонами, которые невидимы невооруженным глазом.

Эйнштейн предположил, что, когда электроны в веществе сталкиваются с фотонами, первый забирает энергию последнего и вылетает, и что чем выше частота колебаний ударяющих фотонов, тем больше энергия электронов, которые вылетят. У некоторых из вас есть работающее доказательство этой идеи в собственном доме — это солнечные батареи! Короче говоря, он говорил, что свет — это поток фотонов, энергия этих фотонов — это высота их частоты колебаний, а интенсивность света связана с количеством фотонов.

Эйнштейн смог доказать свою теорию, получив постоянную Планка из своих экспериментов с фотоэлектрическим эффектом. Его вычисления дали значение постоянной Планка 6,6260755 x 10 -34 , что в точности то, что Макс Планк получил в 1900 году в ходе своих исследований электромагнитных волн. Это однозначно указывает на тесную взаимосвязь между свойствами и частотой колебаний света как волны и свойствами и импульсом света как частицы.Позже, в течение 1920-х годов, австрийский физик Эрвин Шредингер развил эти идеи в своем уравнении для квантовой волновой функции, описывающем, как выглядит волна.

Спустя более ста лет с тех пор, как Эйнштейн показал двойную природу света, швейцарские физики из Федеральной политехнической школы Лозанны впервые сделали снимок этого двойного поведения. Команда под руководством Фабрицио Карбоне в 2015 году провела умный эксперимент, в котором лазер использовался для стрельбы по нанопроволоке, заставляя электроны вибрировать.Свет движется по этому крошечному проводу в двух возможных направлениях, как автомобили на шоссе. Когда волны, идущие в противоположных направлениях, встречаются, они образуют новую волну, которая выглядит так, как будто она стоит на месте. Здесь эта стоячая волна становится источником света для эксперимента, излучаемого вокруг нанопроволоки. Они выпустили новый пучок электронов, чтобы отобразить стоячую волну света, которая действует как отпечаток волновой природы света. Результат можно увидеть ниже.

Первая фотография света как частицы и волны.Кредит: EPFL.

Как выглядит фотон

Вы когда-нибудь задумывались, какую форму имеет фотон? Ученые размышляли над этим вопросом десятилетиями, и, наконец, в 2016 году польские физики создали первую в истории голограмму одиночной легкой частицы. Команда Варшавского университета создала голограмму, одновременно направив два световых луча на светоделитель, сделанный из кристалла кальцита. Светоделитель похож на перекресток светофора, поэтому каждый фотон может либо пройти прямо, либо сделать поворот.Когда фотон сам по себе, каждый путь равновероятен, но чем больше фотонов задействовано, тем больше они взаимодействуют, и шансы меняются. Если вам известна волновая функция одного из фотонов, можно определить форму второго по положению вспышек, появляющихся на детекторе. Полученное изображение немного похоже на мальтийский крест, точно так же, как волновая функция, предсказанная из уравнения Шредингера.

Голограмма одиночного фотона, восстановленная из необработанных измерений, видимых в левой части, в сравнении с теоретически предсказанной формой фотона в правой части.Предоставлено: FUW

Факты о фотонах

  • Не только свет состоит из фотонов, но и вся электромагнитная энергия (т.е. микроволны, радиоволны, рентгеновские лучи) состоит из фотонов.
  • Первоначальная концепция фотона была разработана Альбертом Эйнштейном. Однако именно ученый Гилберт Н. Льюис первым использовал слово «фотон» для его описания.
  • Теория, которая утверждает, что свет ведет себя и как волна, и как частица, называется теорией дуальности волна-частица.
  • Фотоны всегда электрически нейтральны.У них нет электрического заряда.
  • Фотоны не распадаются сами по себе.

Лучше фотографировать при слабом освещении можно по одному фотону за раз

Давно отведенные в научные ниши, такие как астрономия и микроскопия, датчики, улавливающие минимальное количество света — по одному фотону за раз, — могут быть лучше обычных цифровых фотоаппаратов при захвате повседневных воспоминаний в сложных условиях.

В темной комнате или в сцене с интенсивным движением обычные камеры сталкиваются с выбором: быстрый взгляд, который хорошо фиксирует движение, но получается темным, или более длинная выдержка, которая захватывает больше света, но размывает движущиеся части.

«Это всегда был фундаментальный компромисс в любой фотографии, — говорит Мохит Гупта, профессор компьютерных наук Университета Висконсина в Мэдисоне. «Но мы работаем над преодолением этого компромисса с помощью другого типа датчика».

Традиционные сенсоры камеры придают динамичной сцене призрачное размытие (внизу слева), в то время как серия кадров, созданная однофотонными сенсорами, может быть преобразована в более четкое и резкое изображение (внизу справа).Изображение любезно предоставлено Mohit Gupta

Лаборатория

Гупты в Школе вычислительной техники, данных и информационных наук сотрудничает с профессором Эдоардо Чарбоном из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии, экспертом по упаковке однофотонных датчиков, называемых однофотонными лавинными диодами или SPAD. , во все более крупных массивах. Исследователи используют SPAD для того, что они называют фотографией с квантовыми вспышками — снимают много изображений сериями, а затем обрабатывают эти много изображений, чтобы выжать один хороший снимок из плохо освещенного или быстро движущегося объекта.Они представят свои работы на конференции SIGGRAPH 2020, ориентировочно на август.

«Вы можете представить себе каждый пиксель камеры как световое ведро, которое собирает фотоны. Обычным пикселям камеры требуется много фотонов, чтобы получить разумное изображение », — говорит Гупта. «Но с камерой, сделанной из однофотонных датчиков, ведро — это скорее набор чайных ложек, которые наполняются, как только они обнаруживают минимальное количество света».

Мохит Гупта

SPAD

дает камере два преимущества: большую чувствительность и замечательную скорость.Теоретически однофотонные чайные ложки могут улавливать свет более миллиона раз в секунду. Массив SwissSPAD, используемый в серийной фотографии, достаточно быстр, чтобы записывать 100 000 однофотонных кадров в секунду.

Слишком много света также может быть проблемой для сенсоров CCD (устройство с зарядовой связью) или CMOS (дополнительных металлооксидных полупроводников), используемых в смартфонах и цифровых камерах. Больше света, падающего на одну и ту же область сенсора, может вызвать яркие белые блики на изображениях. А преобразование присутствия и отсутствия фотонов в обрабатываемые цифровые изображения приводит к появлению шума, который может скрывать детали и затруднять плавный переход от светлых деталей к темным.

«Однофотонные датчики, они как бы обходят этот зашумленный промежуточный этап аналогового преобразования», — говорит Гупта. «Когда фотон входит, они напрямую воспринимают эту дискретную величину, тем самым избегая лишнего шума».

На изображениях, сделанных исследователями, можно запечатлеть край обжигающей нити накала лампочки, а также отчетливо видны детали надписей на затемненной пластине.

«Результат — хорошее качество изображения при слабом освещении, с уменьшенным размытием движения, а также с широким динамическим диапазоном», — говорит Гупта, работа которого поддерживается Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США.«У нас были хорошие результаты, даже когда самое яркое пятно в поле зрения получает в 100 000 раз больше света, чем самое темное».

Однофотонные датчики десятилетиями использовались для улавливания звездного света или высокоскоростных микроскопических взаимодействий внутри клеток при очень слабом освещении. Они не считались подходящими для обычной фотографии, потому что инструменты нужно было так сильно охлаждать, чтобы работать, а фотоны накапливались слишком быстро при нормальном освещении.

Обычные сенсоры камеры должны выбирать между длинной выдержкой, чтобы выделить темные детали (например, часы, слева), или короткой выдержкой, чтобы приглушить яркие объекты (лампочка, в центре).Камеры, использующие массивы однофотонных сенсоров, становятся все лучше при съемке ярких и темных участков одновременно (справа). Изображение любезно предоставлено Mohit Gupta

Группа

Гупта, включая аспирантов и соавторов исследования Сичжуо Ма и Шантану Гупта, улучшила управление измерениями дискретных фотонов, в то время как SPAD стали менее громоздкими в эксплуатации.

«Наши сотрудники в Швейцарии находятся на переднем крае превращения этих датчиков в матрицы с более высоким разрешением», — говорит Гупта.«Они показали, что их можно изготавливать по тем же процессам, что и коммерческие CMOS-датчики, и таким образом, чтобы они работали при комнатной температуре».

Хотя микросхемы SPAD могут быть установлены прямо в смартфоны, вычислительная мощность и объем памяти, необходимые для обработки больших пакетов информации от сверхбыстрых датчиков, по-прежнему превосходят даже самые производительные портативные устройства.

«Нам все еще необходимо разработать инженерные подходы, чтобы справиться с этим потоком данных», — говорит Гупта, чья работа была представлена ​​на патентование с помощью Исследовательского фонда выпускников Висконсина.«При правильном оборудовании и правильных алгоритмах это может однажды оказаться в кармане каждого».

ученых создают новую форму света, соединив фотоны | Умные новости

Это проблеск научной фантастики, ставший фактом: ученые создали новую форму света, которую когда-нибудь можно будет использовать для создания световых кристаллов. Но до того, как потенциальные джедаи начнут требовать свои мечи, прогресс с большей вероятностью приведет к появлению новых интригующих способов общения и вычислений, сообщают исследователи на этой неделе в журнале Science .

Свет состоит из фотонов — быстрых крошечных пакетов энергии. Как правило, фотоны вообще не взаимодействуют друг с другом, поэтому при использовании фонарей «вы не видите, как световые лучи отражаются друг от друга, вы видите, как они проходят друг через друга», — объясняет Серджио Канту, доктор философии. кандидат атомной физики Массачусетского технологического института. Однако в новых экспериментах физики уговаривали отдельные фотоны приспосабливаться друг к другу и связываться, подобно тому, как отдельные атомы слипаются в молекулы.

Танец фотонов происходит в лаборатории Массачусетского технологического института, где физики проводят настольные эксперименты с лазерами. Канту, его коллега Адитья Венкатрамани, доктор философии. кандидат атомной физики Гарвардского университета и их сотрудники начинают с создания облака охлажденных атомов рубидия. Рубидий — щелочной металл, поэтому обычно выглядит как твердое вещество серебристо-белого цвета. Но при испарении рубидия лазером и поддержании его в ультрахолодном состоянии создается облако, которое исследователи содержат в маленькой трубке и намагничивают.Благодаря этому атомы рубидия остаются диффузными, медленно движутся и находятся в сильно возбужденном состоянии.

Затем команда запускает слабый лазер в облако. Как говорится в пресс-релизе Массачусетского технологического института, лазер настолько слаб, что в облако попадает всего несколько фотонов. Физики измеряют фотоны, когда они покидают другую сторону облака, и тогда все становится странно.

Обычно фотоны движутся со скоростью света — или почти 300 000 километров в секунду.Но, проходя через облако, фотоны движутся в 100 000 раз медленнее, чем обычно. Кроме того, вместо случайного выхода из облака фотоны проходят парами или тройками. Эти пары и тройки также испускают различную энергетическую сигнатуру, фазовый сдвиг, который говорит исследователям, что фотоны взаимодействуют.

«Изначально это было неясно, — говорит Венкатрамани. Команда и раньше наблюдала взаимодействие двух фотонов, но не знала, возможны ли тройни.В конце концов, объясняет он, молекула водорода представляет собой стабильную структуру из двух атомов водорода, но три атома водорода не могут оставаться вместе дольше одной миллионной доли секунды. «Мы не были уверены, что три фотона будут стабильной молекулой или чем-то еще, что мы сможем увидеть», — говорит он.

Удивительно, но исследователи обнаружили, что трехфотонная группировка даже более стабильна, чем двухфотонная. «Чем больше вы добавляете, тем сильнее они связаны», — говорит Венкатрамани.

Но как фотоны собираются вместе? Теоретическая модель физиков предполагает, что, когда одиночный фотон движется через облако рубидия, он перепрыгивает от одного атома к другому, «как пчела между цветами», — поясняется в пресс-релизе.Один фотон может ненадолго связываться с атомом, образуя гибридный фотон-атом или поляритон. Если два из этих поляритонов встречаются в облаке, они взаимодействуют. Когда они достигают края облака, атомы остаются позади, а фотоны плывут вперед, все еще связанные вместе. Добавьте еще фотонов, и это же явление приведет к тройням.

«Теперь, когда мы понимаем, что делает взаимодействие привлекательным, вы можете спросить: а можете ли вы заставить их вместо этого отталкивать друг друга?» — говорит Канту. По его словам, по сути, игра с взаимодействием может раскрыть новое понимание того, как работает энергия и откуда она берется.

В целях технического прогресса связанные таким образом фотоны могут нести информацию — качество, которое полезно для квантовых вычислений. А квантовые вычисления могут привести к появлению не поддающихся взлому кодов, сверхточных часов, невероятно мощных компьютеров и многого другого. Что так привлекательно в кодировании информации в фотонах, так это то, что фотоны могут очень быстро переносить свою информацию на большие расстояния. Фотоны уже ускоряют нашу связь по оптоволоконным линиям.Связанные или запутанные фотоны могут передавать сложную квантовую информацию почти мгновенно.

Команда предполагает управлять притягивающими и отталкивающими взаимодействиями фотонов с такой точностью, чтобы они могли упорядочивать фотоны в предсказуемые структуры, которые держатся вместе, как кристаллы. Некоторые фотоны отталкиваются друг от друга, отталкиваясь друг от друга, пока не найдут свое собственное пространство, в то время как другие удерживают более крупное образование и не дают отталкивающим фотонам рассеиваться. Их узорчатое расположение было бы светлым кристаллом.В световом кристалле, «если вы знаете, где находится один фотон, тогда вы знаете, где другие фотон находятся за ним, через равные промежутки времени», — говорит Венкатрамани. «Это может быть очень полезно, если вы хотите иметь квантовую коммуникацию через регулярные промежутки времени».

Будущее, которое могут дать такие кристаллы, может показаться более туманным, чем то, в котором люди сражаются на световых мечах, но оно может привести к еще более впечатляющим и невероятным достижениям.

Примечание редактора: Эта история была исправлена, чтобы отразить, что фотоны, а не атомы, входят в облако рубидия, и их скорость замедляется, пока они проходят.

Ученые впервые сделали снимок света, действующего как частица и волна.

Этот сайт может получать партнерские комиссии за использование ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.

Несмотря на то, что это устоявшийся принцип современной физики, корпускулярно-волновой дуализм света может быть настоящим изгибом разума.Такой подход к пониманию Вселенной был впервые предложен такими учеными, как Альберт Эйнштейн и Макс Планк, что в конечном итоге привело к квантовой механике. С тех пор исследователи пытались визуализировать свет в обеих формах, но до сих пор не добились успеха. Команда из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) утверждает, что они разработали эксперимент по фотографированию света как частицы и волны.

Момент эврики Эйнштейна в изучении света наступил, когда он описал фотоэлектрический эффект.Когда ультрафиолетовый свет попадает на металлическую поверхность, это приводит к испусканию электронов. Эйнштейн объяснил это явление, предположив, что свет может действовать не только как волна, но и как частица. Сейчас мы знаем эти частицы как фотоны, но этот термин появился позже. Последующие эксперименты подтвердили двойное свойство света, но на самом деле увидеть оба сразу было бы или . Команда EPFL во главе с Фабрицио Карбоне взяла этот оригинальный эксперимент и перевернула его с ног на голову, чтобы получить такую ​​картину света.

Эксперимент начался с воздействия лазерных импульсов на металлическую нанопроволоку. Лазер возбуждал частицы нанопроволоки, заставляя энергию распространяться вперед и назад по длине проволоки. Это улавливает свет как стоячую волну и служит источником света в эксперименте. Есть множество способов наблюдать за этой системой и получить результат, который показывает свет как волну, но исследователи EPFL одновременно хотели увидеть аспект частиц. Чтобы одновременно разрешить фотоны, они выпустили поток электронов по проводу и наблюдали за полученной мешаниной.

Когда электроны проходят по нанопроволоке, некоторые из них будут взаимодействовать с фотонами в стоячей волне. Высокочувствительный микроскоп использовался для наблюдения за нанопроволокой на предмет наличия электронов, которые ускорялись или замедлялись в результате этого взаимодействия. Итак, это волна, но как насчет отдельных частиц? Это изменение скорости можно измерить как обмен пакетами энергии или квантами. Микроскоп использовался для картирования мест, где происходил обмен энергетическими пакетами вдоль провода, что привело к изображению, показанному выше — изображению света как частицы и волны в одной и той же системе.

Это прямое наблюдение квантовой природы света может повлиять на вещи за пределами лаборатории. Отслеживание нюансов квантовой механики в малых масштабах может оказаться неоценимым для развития квантовых вычислений. Квантовая вселенная по-прежнему странная и трудная для понимания, но это может немного приблизить нас к ее пониманию.

Самая быстрая УФ-камера в мире записывает летающие фотоны в режиме реального времени

Поскольку крошечные частицы движутся со скоростью света, потребуется серьезная машина для захвата фотонов в действии, и международная группа исследователей только что собрала по кусочкам одну, которая очень удобна. много для работы.Это устройство, получившее название самой быстрой УФ-камеры в мире, способно фиксировать сверхбыстрые события, длящиеся всего лишь пикосекунду, достаточно быстро, чтобы увидеть, как УФ-фотоны летают по воздуху в реальном времени.

Устройство создано Канадским Национальным институтом научных исследований (Национальный исследовательский институт) и носит название UV-CUP (сжатая сверхбыстрая фотография). CUP — это новая технология визуализации, которая использовалась для захвата сверхбыстрых событий со скоростями, измеряемыми триллионами кадров в секунду, но до сих пор ограничивалась видимыми длинами волн и длинами волн ближнего инфракрасного диапазона.

«Многие явления, которые происходят в очень коротких временных масштабах, также имеют место в очень маленьких пространственных масштабах», — говорит Цзиньян Лян, руководивший исследованием. «Чтобы увидеть их, нужно уловить более короткие волны. Выполнение этого в УФ или даже в рентгеновском диапазонах — замечательный шаг к этой цели ».

Для этого команде сначала пришлось разработать специальный фотокатод и интегрировать его в так называемую полосовую камеру — устройство, разработанное специально для измерения сверхбыстрых оптических явлений. Команде также необходимо было разработать новый алгоритм для извлечения данных и построения из них изображения, как сообщил Лян New Atlas.

«Нам нужно два шага, чтобы управлять этой камерой», — объясняет он. «Во-первых, информация о переходном событии сжимается в моментальный снимок при сборе данных. Таким образом, полученный снимок не похож ни на что, как фотографию, сделанную обычной камерой … во-вторых, этот снимок передается в алгоритм реконструкции для получения фильм.»

Этот фильм длительностью от пикосекунды до наносекунды можно увидеть ниже.

Видео движущихся фотонов, созданных камерой UV-CUP

Jinyang Liang / INRS

А вот еще один вид, показывающий два фемтосекундных УФ-импульса, попадающих в камеру в разное время.

Фильм, показывающий два фемтосекундных УФ-импульса, приходящих на камеру в разное время

Jinyang Liang / INRS

Эти изображения УФ-импульсов, показывающие движение фотонов в реальном времени, были получены с помощью компактного устройства со скоростью обработки изображений 0,5 триллиона кадров в секунду.

Команда надеется улучшить свою камеру UV-CUP, исследуя альтернативные материалы для фотокатода, эффективность которого в настоящее время ограничена.Еще одна цель — повышение скорости алгоритма и построения изображений с помощью ИИ.

Иллюстрация системы UV-CUP

Jinyang Liang

UV-Cup сейчас отправляется в исследовательскую лабораторию во Франции, где он будет использоваться для регистрации различных физических явлений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *