在材料科学中,高速摄像机可以帮助我们看到摩擦发光。这种现象指的是在当材料受到机械应力,如撕裂、刮擦、挤压、摩擦或拉扯时会发出光。一个经典的例子是 LifeSavers® Wint-O-Green 糖果在被压碎时会发出蓝光。
这款糖果使用冬青调味,糖果中含有冬青油,即水杨酸甲酯,它是荧光的,在紫外线下会发出蓝光。当糖果中的晶体被压碎时,分裂的晶体上相反电荷试图重新结合,会发出微弱的光,由于它使冬青油发出荧光,糖果晶体上发出的光亮也被放大。
标准的高速成像设置和高强度 LED 灯是无法捕捉到这种光的。摩擦发光是一种自发光事件,当使用 LED 照明时,相较于糖果散射的光子,发光发出的光子量要少得多。使用高速摄像机捕捉 LifeSavers 糖果摩擦发光的关键是保证足够暗的环境。事实上,室内光甚至更少的光线就足够了,与此同时,增加帧积分时间也很重要。
在下方的视频中,您可以看到两种照明策略的对比。第一次录制时,在室内灯打开的情况下,我们使用 Phantom TMX 7510 高速摄像机以 110000帧/秒(fps)的速度进行实验,无法捕捉到糖果所发出的光。之后,我们降低了照明亮度,在第二次实验中,我们使用 Phantom VEO 1310 以 8000 帧/秒(fps)捕捉到了糖果发出的蓝光。
这款糖果使用冬青调味,糖果中含有冬青油,即水杨酸甲酯,它是荧光的,在紫外线下会发出蓝光。当糖果中的晶体被压碎时,分裂的晶体上相反电荷试图重新结合,会发出微弱的光,由于它使冬青油发出荧光,糖果晶体上发出的光亮也被放大。
标准的高速成像设置和高强度 LED 灯是无法捕捉到这种光的。摩擦发光是一种自发光事件,当使用 LED 照明时,相较于糖果散射的光子,发光发出的光子量要少得多。使用高速摄像机捕捉 LifeSavers 糖果摩擦发光的关键是保证足够暗的环境。事实上,室内光甚至更少的光线就足够了,与此同时,增加帧积分时间也很重要。
在下方的视频中,您可以看到两种照明策略的对比。第一次录制时,在室内灯打开的情况下,我们使用 Phantom TMX 7510 高速摄像机以 110000帧/秒(fps)的速度进行实验,无法捕捉到糖果所发出的光。之后,我们降低了照明亮度,在第二次实验中,我们使用 Phantom VEO 1310 以 8000 帧/秒(fps)捕捉到了糖果发出的蓝光。