«Физика — это красиво»: фотография ученого Университета ИТМО вошла в число победителей конкурса «Снимай науку для Википедии»

Сотрудник лаборатории «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий» Университета ИТМО Семён Смирнов стал призером конкурса научной иллюстрации «Снимай науку для Википедии». В ходе эксперимента ученый сделал фотографию, на которой удалось запечатлеть фемтосекундную лазерную искру и формируемый ею суперконтинуум, расходящийся конусом. Получаемое излучение имеет применение во многих областях, например, в изучении свойств новых материалов и биологических тканей, а также в исследовании в области оптимизации систем передачи данных. О своей работе, красоте научных исследований и о том, помогает ли фотография популяризировать науку, Семён Смирнов рассказал ITMO.NEWS.

Фемтосекундная лазерная искра и формируемый ей, расходящийся конусом, суперконтинуум. Автор: Семён Смирнов

О конкурсе

Конкурс научной иллюстрации «Снимай науку для Википедии» проводился с 15 июля по 2 октября 2018 года организацией «Викимедиа РУ» и телеканалом «Наука». Его главная задача — популяризация науки и иллюстрирование статей Википедии, посвященных науке, качественными и современными фотографиями и медиафайлами. В 2018 году конкурс проводился по пяти номинациям:

  • «Люди в науке» — фотографии ученых в их естественной среде обитания. В эту номинацию можно было присылать снимки как именитых исследователей, так и молодых ученых, увлеченных экспериментом.       
  • «Микроизображения» — снимки, полученные с помощью оптических, электронных, сканирующих или зондовых микроскопов.
  • «Нефотографические материалы». Помимо фотографий на конкурс можно было         представить аудио и видео, а также рисованные материалы и другие иллюстрации для научных и энциклопедических статей.
  • «Серии изображений». Сюда можно было отправить от двух до десяти кадров, объединенных общей тематикой.
  • «Общая категория» — научные иллюстрации, не попавшие в перечисленные категории.

По регламенту конкурса для каждой из номинаций было предусмотрено по три призовых места.

Результаты конкурса стали известны в октябре: в числе призеров оказался Семён Смирнов, сотрудник лаборатории «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий» Международного института «Фотоники и оптоинформатики» Университета ИТМО. Фотография исследователя заняла второе место в номинации «Общая категория».

Конкурс научной иллюстрации «Снимай науку для Википедии». Источник: amursu.ru
Конкурс научной иллюстрации «Снимай науку для Википедии». Источник: amursu.ru

Поймать суперконтинуум: как фотографировать науку и делать это красиво

Научные интересы и работа Семёна Смирнова связаны с изучением терагерцового излучения, его генерацией и возможностями применения в различных областях. В основу кандидатской диссертации, которую молодой ученый защитил в 2017 году, легли его исследования поляризационных особенностей терагерцового излучения, генерируемого двухцветным фемтосекундным филаментом. Как отмечает Семён Смирнов, полученные результаты позволили, в первую очередь, глубже понять физику процесса новых явлений, возникающих при использовании мощных импульсных лазеров, что даст возможность в будущем применять такие источники, например, для реализации новых принципов передачи данных.

На фотографии, отмеченной жюри конкурса (заглавное фото к тексту), запечатлена фемтосекундная лазерная искра и формируемый ею расходящийся конусом суперконтинуум. Снимок сделан во время эксперимента по генерации суперконтинуума (когерентного источника белого света от видимого до ближнего ИК диапазонов) в 2014 году — тогда Семён Смирнов как раз работал над диссертацией. В эксперименте использовалась оптическая схема на основе уникальной фемтосекундной лазерной системы на кристаллах титан-сапфира.

Коллектив лаборатории «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий»
Коллектив лаборатории «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий»

«Мне необходимо было выделить определенную часть спектра суперконтинуума, формируемого фемтосекундной лазерной искрой, и оценить эффективность ее генерации, — рассказывает ученый. — Формирование суперконтинуума фемтосекундной лазерной искрой очень завораживающий процесс, поэтому, как только я его увидел, конечно, сразу захотел сделать красивую фотографию. Снимок сделан с выдержкой около 15 секунд, мне помогали коллеги. Это время понадобилось, чтобы создать в области лазерной искры дым, рассеиваясь на котором, стал виден расходящийся конусом суперконтинуум. Дым шел от листа бумаги, помещенного в область фемтосекундной лазерной искры на очень короткое время».

Стоит отметить, что получаемое излучение нашло применение во многих областях научных исследований, например, в изучении свойств новых материалов и биологических тканей. Одна из особенностей терагерцового излучения состоит в том, что, в отличие от рентгеновского, оно не вызывает пагубную ионизацию тканей, поэтому считается наиболее безопасным бесконтактным методом получения изображения, объясняет Семён Смирнов. Интересно, что на сегодняшний день существуют уже и коммерчески доступные приборы, работающие в терагерцовом диапазоне частот, но их производительность пока не позволяет применять их в индустрии. Поэтому поиск новых источников, безусловно, является очень важным исследованием, говорит он.

Фемтосекундный лазерный филамент. Автор: Семён Смирнов
Фемтосекундный лазерный филамент. Автор: Семён Смирнов

Кроме того, если говорить о других возможных использованиях терагерцового излучения, стоит обратить внимание на концепцию новых беспроводных систем передачи данных, которые могли бы передавать информацию со значительно более высокими скоростями, чем в настоящее время. Такие исследования также проводятся в Международном институте Фотоники и Оптоинформатики (подробнее с этой работой можно ознакомиться на новостном портале Университета ИТМО).

Спустя четыре года Семён случайно увидел объявление о конкурсе «Снимай науку для Википедии» в рассылке корпоративного портала ИСУ и поначалу не обратил на него внимание. Но в итоге принять участие в конкурсе уговорили коллеги. Ученый увлекается фотографией около десяти лет и уже неоднократно делал снимки в том числе в лаборатории, где работает сейчас.

«Мои первые научные фотографии были сделаны около шести лет назад для рекламных буклетов лаборатории, мне хотелось заинтересовать людей тем, чем мы занимаемся. Я думаю, что красивая фотография, в первую очередь, привлекает внимание людей, и у них может возникнуть желание разобраться в сути запечатленного процесса. Сейчас я работаю над фундаментальными исследованиями, связанными с генерацией терагерцового излучения. Но в будущем планирую продолжать заниматься и научной фотографией. Ведь физика — не только интересная наука, но и зачастую очень красивая», — говорит он.

 

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба