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Archivio 'Ottica'

11 maggio 2013

Incredibili Foto di Esplosioni Nucleari Viste Millesimi di Secondo dopo la Detonazione

Esplosione nucleare osservata con una camera rapatronic, nel deserto del Nevada, durante i test Tumbler-Snapper. La foto è stata scattata meno di un millisecondo dopo l'esplosione da circa 11 km di distanza. La palla ha appena 20 metri in diametro ed è tre volte più calda della superficie del Sole. Credit: wikimedia


Nei primissimi tempi in cui si iniziò a sperimentare con le bombe atomiche, negli anni '40, gli scienziati avevano difficoltà nel capire e prevedere come funzionava la crescita delle esplosioni nucleari e la diffusione dei famosi "funghi atomici" che vedete nelle foto e video. Cercarono di osservare le esplosioni da vicino ed in dettaglio, ma c'era un grande limite tecnologico. Le palle incandescenti che si formavano, si espandevano così velocemente che persino le fotocamere migliori al mondo non riuscivano a star loro dietro e le foto che venivano fuori erano sfocate, sovresposte e mostravano le esplosioni molti secondo dopo la detonazione.
Serviva una soluzione tecnologica all'avanguardia.

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11 maggio 2013

Stupendo Arcobaleno Fotografato in Una Candela che si Spegne

Fotografia della rifrazione della luce ripresa un attimo prima di sparire nelle microparticelle di una fiamma che viene spenta, in una candela. Credit: http://www.flickr.com/photos/14833125@N02/


Quante volte vi sarà capitato di spegnere una candela? Beh, se la prossima volta guardate bene (magari con l'ausilio di una fotocamera molto potente), potrete notare la formazione di un meraviglioso arcobaleno come quello sopra! Ma come può succedere? Questo avviene per un fenomeno fisico dell'ottica, chiamato rifrazione e la dispersione ottica dei fotoni.

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1 maggio 2013

Che Cosa Crea gli Aloni intorno alla Luna e al Sole?

Spettacolare esempio di un alone intorno alla Luna, visto in Grecia. Nell'angolo si vede anche Giove. Credit: Anthony Ayiomamitis (TWAN)


A tutti sarà capitato qualche volta di vedere, guardando la Luna oppure il Sole, degli aloni circolari intorno. In tutte le culture ci sono molte leggende riguardo a questo fenomeno, e spesso vengono evocati demoni, guerre in arrivo e presagi di grandi battaglie. In realtà si tratta di fenomeni ottici che si creano per il modo in cui viene riflessa e rifratta la luce all'interno di piccolissimi cristalli di ghiaccio sospesi nell'atmosfera. Molto intrigante forse è pensare come, storicamente, questi aloni fossero stati tra i primi "strumenti meteorologici" prima ancora della nascita della moderna meteorologia. Quello che gli osservatori di molti secoli fa avevano capito e che sono spesso fenomeno collegati alla formazione delle nuvole dette "cirri" ed indicano l'arrivo di un fronte caldo, e quindi spesso di piogge o nebbia e neve. Un alone può indicare, per esempio, che nella nebbia sottile ci sono cristalli di ghiaccio e quindi che di notte potrà formarsi molto ghiaccio.

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30 aprile 2013

Fisici Costruiscono il Primo "Tubo Magnetico" per Trasmettere Campi Magnetici

Illustrazione del design del tubo magnetico. credit: http://arxiv.org/pdf/1304.6300v1.pdf


Una delle proprietà più importanti delle onde elettromagnetiche, è che possono essere trasmesse per distanze quasi illimitate. Tuttavia, non si può dire lo stesso dei campi magnetici. "L'impatto del magnetismo nella scienza è limitato da una restrizione apparentemente insormontabile: i campi magnetici decadono rapidamente con la distanza, rispetto alla loro fonte" ha spiegato Carles Navau, dell'Università Autonoma di Barcellona. Questo però potrebbe cambiare perché, insieme ad alcuni colleghi, Navau ha scoperto un modo per trasmettere campi magnetici su lunghe distanze, usando un nuovo strumento da loro inventato, che fa da "tubo magnetico". I ricercatori sono riusciti a dimostrare recentemente, per la prima volta, il funzionamento del loro principio teorico, nella pratica.

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24 aprile 2013

Un Arcobaleno Negli Anelli di Saturno!

Cassini fotografa segni di un arcobaleno che i è formato al passare di raggi solari attraverso gli anelli di Saturno, fatti di piccole particelle di ghiaccio. Credit: NASA/JPL/Cassini


Siamo abituati a vedere gli arcobaleni sulla Terra, ma in realtà sono fenomeni ottici che avvengono ogni volta che c'è il giusto angolo di rifrazione di raggi solari in strutture come gocce d'acqua, cristalli o appunto ghiaccio. Sulla Terra avviene quando la luce attraversa le gocce rimaste in sospensione nell'aria, dopo un temporale o vicino ad una cascata o fontana. Ma dal punto di vista ottico, si tratta di una dispersione ottica con la luce che viene riflessa con un angolo di 40°- 42°. Ma anche gli anelli di Saturno sono pieni d'acqua, seppur sotto forma di cristalli, e al passare della luce solare, Cassini è infatti riuscito a fotografare questo splendido arcobaleno!

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19 aprile 2013

Ricercatori Creano Nuovo Tipo di Fibre Ottiche

Arash Mafi a sinistra e Salman Karbasi a destra, hanno sviluppato un nuovo modo per aumentare la quantità di informazioni che possono viaggiare in una fibra ottica. Credit: Peter Jakubowski


Un gruppo di ricercatori dell'Università di Wisconsin-Miwaukee (UWM) ha scoperto un nuovo meccanismo per trasmettere luce attraverso fibre ottiche. La scoperta segna la prima applicazione pratica di un fenomeno fisico proposto nel 1958, premiato a suo tempo con un Nobel! Arash Mafi, professore e ricercatore della UWM, insieme a Salman Karbasi, studente dottorando della stessa università, hanno utilizzato quella che viene chiamata "Localizzazione di Anderson" per creare una fibra ottica con un meccanismo di scattering della luce molto forte che intrappola il raggio mentre attraverso la fibra. Questo lavoro è stato fatto in collaborazione con Karl Koch, scienziato della Corning Inc.

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17 aprile 2013

Fisici Stabiliscono Nuovo Record per il Teletrasporto Quantistico con Qubit di Materia

Setup sperimentale del teletrasporto tra memorie quantistiche ad atomo singolo. Gli atomi singoli (le sfere grige A e B) sono intrappolati in particolari cavità ottiche (i coni blu) separati da una distanza di 21 metri. (a) l'Entanglement è generato tra l'atomo B ed un fotone collegato, C. (b) Il qubit atomico al nodo A è mappato su un qubit fotonico A ed una misurazione dello stato di Bell tra i due fotoni viene poi eseguita. (c) Rilevamento di un evento di teletrasporto avvenuto con successo tra i due nodi. Credit: Christian Nolleke, et al @ 2013 American Phsycial Society


Nella maggior parte delle dimostrazioni di teletrasporto quantistico tra qubit atomici remoti, gli atomi esistono nello spazio libero. In questo nuovo studio però, gli scienziati hannos coperto che intrappolare gli atomi in cavità ottiche può aiutare a risolvere alcuni precedenti ostacoli riguardo al teletrasporto di materia, e questo permette un miglioramento nell'efficienza di quasi 5 ordini di magnitudo ed un teletrasporto sopra una distanza record di ben 21 metri. Questi miglioramenti nel teletrasporto quantistici potrebbero aprire nuove porte verso lo studio di reti quantistiche con molti nodi che possano basarsi sul teletrasporti di qubit a diverse destinazioni.

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15 aprile 2013

Ricercatori Scoprono Modo per Catturare e Rilasciare Onde Elettromagnetiche in Metamateriali

Fotografia del dispositivo utilizzando e delle varie onde trasmesse. Credit: arXiv:1304.2443 physics.optics


Un team di ricercatori dell'Università di Kyoto, Giappone, ha scoperto un rivoluzionario modo di catturare e trattenere onde elettromagnetiche all'interno di un metamateriale per poi rilasciarle. I metamateriali sono materiali che non esistono in natura, ma che vengono creati in laboratorio per avere proprietà elettromagnetiche uniche, grazie ad un complesso intervento sulla sua struttura molecolare ed in particolare sulla sua geometria su nano-scala. In altre parole, il materiale guadagna nuove proprietà non tanto per via della sua composizione quanto per via della sua struttura interna. I ricercatori hanno descritto nella loro pubblicazione un processo che fa uso di un metamateriale da loro sviluppato, insieme a due differenti tipi di capacitori, uno che assorbe o radia onde elettromagnetiche ed un altro che le intrappola.

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10 aprile 2013

Fotocamera ad Alta Velocità Riprende la Struttura dei Fiocchi di Neve Mentre Cadono

Una varietà di fiocchi di neve visti come semplici cristalli di ghiaccio che si sono formati grazie alla condensazione in aria. Fotografia fatta con la nuova Multi-Angle Snowflake Camera, sviluppata presso l'Università dello Utah e la compagnia privata Fallgatter Technologies. Credit: Tim Garrett/University of Utah


Un gruppo di ricercatori dell'Università dello Utah ha sviluppato una nuova camera ad alta velocità che ha passato gli ultimi due inverni a fotografare in grande dettaglio la struttura 3D dei fiocchi di neve mentre cadevano! La sorpresa è che sono tutt'altro che perfetti come li vediamo di solito nelle foto! "Prima del nostro dispositivo, non c'era alcun strumento in grado di fotografare in maniera automatica le forme e dimensioni dei fiocchi di neve in caduta libera" ha spiegato Tim Garrett, professore associato per lo studio delle scienze atmosferiche. "Stiamo fotografando questi fiocchi di neve completamente liberi e non toccati da alcun altro dispositivo, così come si trovano nell'aria, naturalmente."

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8 aprile 2013

Nanofili Promettono di Rivoluzionare il Campo dell'Energia Solare!

Illustrazione artistica delle nanostrutture di nanofili e cellule solari che sono alla base della nuova rivoluzionaria tecnologia sviluppata nei laboratori del EPFL. Credit: EPFL


Immaginate un panello solare molto più efficiente dei più avanzati panelli di oggi, ma che usa 10.000 volte meno materiale! Questo è quello che i ricercatori del EPFL (Scuola Politecnica Federale di Losanna), promettono che potranno fare i nanofili che hanno appena integrato in una nuova rivoluzionaria tecnologia. La tecnologia solare integrata con questi nanofili potrebbe catturare quantità enormi di luce producendo elettricità con un'efficienza molto maggiore ed a un costo molto più basso! Si apre potenzialmente una nuova generazione di tecnologie che si basano su microchip che si autoalimentano con l'energia solare.

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