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频闪观测器是快速摄影术的必备道具,它是利用闪光频率的调节和照相机的瞬间感应功能而组成的。
频闪观测器的应用相当广泛,如1945年的原子弹试爆时,曾经用频闪观测器把原子弹爆炸刹那间的实际情况记录下来,时间分析度达百万分之一秒。近年来用于侦察金属因压力破裂的情况,也曾用在医学上的内视镜照相,以及海底动物实况摄影等。
频闪观测器的发明者是豪罗·埃哲顿(1903~1990),他在1931年发明频闪观测器而申请到专利。
埃哲顿出生于美国内布拉斯加州的佛理蒙农村。高中毕业后,进入内布拉斯加大学就读电机工程系,然后到MIT攻读博士学位。拿到博士学位后,就在MIT当教授一直到退休。
埃哲顿从小就对机械和电气特别感兴趣,读高中的时候去了一家电力公司打工。起初的工作只是打扫的杂工,但有一次一部机器坏了,修理工人又不在,他自告奋勇把它修理好了。之后,他就变成了机械和电气的修理工。他有一位叔叔是摄影师,还开了一家照相馆,他在高中课余时学了1年的摄影技术,也学会了洗照片的细节。
埃哲顿的MIT博士论文的一项研究,是关于雷电对马达的破坏机制,但马达起动时转动得相当快,肉眼根本没有办法看清楚,使他无计可施。有一天他突然想起,在电气公司打工时,有一个闸流管(一种内装有汞的真空管)放出有节律的闪光,而使他能清楚看到旁边的电风扇的转动叶片。
他推想:如果把闪光调节到与机械转动相同的频率,就有可能看到这机械“静止”的情形。于是他开始设计电子闪光灯,也就发明了频闪观测器的装备。
人脑对外来的影像反应会有十分之一秒的延迟,并造成视觉暂留现象,这也是电视或电影的动画运作原理。电影是由无数“静”的画面组成的,放映机以每秒钟24张的速度,连续放映稍微变动的不同“静”画面,观众看到的则是似乎连续不断的动态画面。
一般来说,当任何东西做快速的移动时,看起来似乎是一股连续不断的流动,但其实是由无数的“静”画面组成的。譬如水龙头的水流,肉眼看到是一条光滑的水柱由上而下,这是因为肉眼没有办法“追”得上水柱表面上水的波动。但在频闪观测器下可以看到,因为当频闪观测器的频率和水波的频率同步时,就能把动的画面定住成“静”的画丽。
又譬如高铁列车在面前急速通过,我们是无法看见车厢内的任何人或东西,但是如果可以坐在同样快速度的汽车中,就可以清楚看到那车厢内的事物。
近代的频闪观测器的时间分析度更高,可达到飞秒(10~15see)。1999年诺贝尔化学奖的得主齐威尔,就是利用飞秒频闪观测器侦测化学反应过程中的分子和原子的动态行为,而分子和原子间的反应发生在飞秒范围。
埃哲顿把自己的喜好和兴趣加上“创新”的能力,才发明了快速频闪观测器。他学过摄影技术,使他很快就把频闪观测器应用到快速摄影上。快速摄影必须有一部快速感应的照相装备,如急速的快门及快速的底片或感应器,才可以把快速的画面照相留下纪录。他的快速摄影作品经常在《生活》杂志发表,让人们看到许多以前看不到的疾快画面,如子弹穿过扑克牌的瞬间、牛奶滴到地上喷起来的冠状形态等。
埃哲顿热爱教育,他要求学生必须亲自动手做实验,从失败中学习、求进步。他常在课堂上做有趣且精彩的示范,因此教室常常爆满。
有一栋MIT的研究生宿舍就命名为Edgerton Hall,可见学校和学生对他的教学贡献有多怀念。去世后,他的故乡还成立一个“动手科学中心”。并且设有一个“探险XE",在这里,不管老少都可以参与许多有趣的实验,或与示范者互动,这是最受欢迎的一区。
埃哲顿曾在1943年荣获英国皇家摄影学会的奖章,并在1973年荣获美国国家科学奖章。
频闪观测器的应用相当广泛,如1945年的原子弹试爆时,曾经用频闪观测器把原子弹爆炸刹那间的实际情况记录下来,时间分析度达百万分之一秒。近年来用于侦察金属因压力破裂的情况,也曾用在医学上的内视镜照相,以及海底动物实况摄影等。
频闪观测器的发明者是豪罗·埃哲顿(1903~1990),他在1931年发明频闪观测器而申请到专利。
埃哲顿出生于美国内布拉斯加州的佛理蒙农村。高中毕业后,进入内布拉斯加大学就读电机工程系,然后到MIT攻读博士学位。拿到博士学位后,就在MIT当教授一直到退休。
埃哲顿从小就对机械和电气特别感兴趣,读高中的时候去了一家电力公司打工。起初的工作只是打扫的杂工,但有一次一部机器坏了,修理工人又不在,他自告奋勇把它修理好了。之后,他就变成了机械和电气的修理工。他有一位叔叔是摄影师,还开了一家照相馆,他在高中课余时学了1年的摄影技术,也学会了洗照片的细节。
埃哲顿的MIT博士论文的一项研究,是关于雷电对马达的破坏机制,但马达起动时转动得相当快,肉眼根本没有办法看清楚,使他无计可施。有一天他突然想起,在电气公司打工时,有一个闸流管(一种内装有汞的真空管)放出有节律的闪光,而使他能清楚看到旁边的电风扇的转动叶片。
他推想:如果把闪光调节到与机械转动相同的频率,就有可能看到这机械“静止”的情形。于是他开始设计电子闪光灯,也就发明了频闪观测器的装备。
人脑对外来的影像反应会有十分之一秒的延迟,并造成视觉暂留现象,这也是电视或电影的动画运作原理。电影是由无数“静”的画面组成的,放映机以每秒钟24张的速度,连续放映稍微变动的不同“静”画面,观众看到的则是似乎连续不断的动态画面。
一般来说,当任何东西做快速的移动时,看起来似乎是一股连续不断的流动,但其实是由无数的“静”画面组成的。譬如水龙头的水流,肉眼看到是一条光滑的水柱由上而下,这是因为肉眼没有办法“追”得上水柱表面上水的波动。但在频闪观测器下可以看到,因为当频闪观测器的频率和水波的频率同步时,就能把动的画面定住成“静”的画丽。
又譬如高铁列车在面前急速通过,我们是无法看见车厢内的任何人或东西,但是如果可以坐在同样快速度的汽车中,就可以清楚看到那车厢内的事物。
近代的频闪观测器的时间分析度更高,可达到飞秒(10~15see)。1999年诺贝尔化学奖的得主齐威尔,就是利用飞秒频闪观测器侦测化学反应过程中的分子和原子的动态行为,而分子和原子间的反应发生在飞秒范围。
埃哲顿把自己的喜好和兴趣加上“创新”的能力,才发明了快速频闪观测器。他学过摄影技术,使他很快就把频闪观测器应用到快速摄影上。快速摄影必须有一部快速感应的照相装备,如急速的快门及快速的底片或感应器,才可以把快速的画面照相留下纪录。他的快速摄影作品经常在《生活》杂志发表,让人们看到许多以前看不到的疾快画面,如子弹穿过扑克牌的瞬间、牛奶滴到地上喷起来的冠状形态等。
埃哲顿热爱教育,他要求学生必须亲自动手做实验,从失败中学习、求进步。他常在课堂上做有趣且精彩的示范,因此教室常常爆满。
有一栋MIT的研究生宿舍就命名为Edgerton Hall,可见学校和学生对他的教学贡献有多怀念。去世后,他的故乡还成立一个“动手科学中心”。并且设有一个“探险XE",在这里,不管老少都可以参与许多有趣的实验,或与示范者互动,这是最受欢迎的一区。
埃哲顿曾在1943年荣获英国皇家摄影学会的奖章,并在1973年荣获美国国家科学奖章。