今年9月是首个法定全国科普月。在这场全民科学盛宴中，中科君达视界自主研发的高速摄像机，如同“时间显微镜”，以超高的帧率捕捉肉眼难以察觉或瞬间即逝的科学现象，让公众了解世界奥秘的同时，感受科学的魅力。

  图1-犬类喝水的奥秘

  高速摄像机能够以小于1毫秒的曝光时间或大于1000帧/秒（fps）的帧速率捕获运动图像，并将快速移动的物体作为数字图像记录到存储介质上，录制后，存储在介质上的图像可以慢动作播放，是一种通过时间放大来研究瞬态图像的科学仪器。高速摄像技术将时间拉伸，使得诸如磁场分布、液滴蒸发、爆炸瞬间等快速现象得以被细致观察与分析。

  科普实验1：磁场可视化，让无形的磁力学现形

  磁场无处不在，却看不见，摸不着。中科君达视界的工程师们将铁粉洒落在磁体周围，这些微小的铁粉颗粒在磁场中被磁化，仿佛无数个微型指南针，沿磁力线方向有序排列，勾勒出磁场完整的分布形态。利用高速摄像机则可动态捕捉磁粉在条形磁铁、环形磁铁的磁场作用下“站立”、移动、最终形成稳定的、有规律的图案全过程。通过高速影像记录，公众可以清晰看到磁粉如何从无序的散落状态，在磁力的驱动下，汇聚成极具美感与神秘感的图案，对磁场的理解从概念走向具象化。

  图2-磁感线可视化

  科普实验2：莱顿弗罗斯特效应，热力学中液滴的“高温芭蕾”

  莱顿弗罗斯特效应是指当液体滴落在远高于其沸点的表面时，底部会瞬间汽化形成一层蒸汽膜，这层蒸汽膜将液滴与高温表面隔开，极大降低了热传导效率，从而使液滴悬浮并持续较长时间而不会立即蒸发。中科君达视界的高速摄像机，能够清晰解析这一奇迹。高速摄像机能够捕捉临界瞬间，记录液滴接触灼热表面如300°C金属板的瞬间，底部汽化层形成的精确过程，捕捉液滴在蒸汽膜上悬浮、滚动甚至跳动的“舞蹈”姿态。同时，通过对比水和油在相同高温下的不同状态，高速摄像机可以直观展示不同液体的特性差异，使公众深刻理解该效应背后的热力学与流体力学原理。

  图3-莱顿弗罗斯特效应

  科普实验3：气球爆炸—解密爆炸力学瞬间

  气球爆炸是经典的快速断裂力学案例，当气球内部气压超过橡胶材质的极限强度时，橡胶材料会发生瞬间的撕裂，高压气体发生急速膨胀，形成冲击波以及湍流。为增强气球爆炸的可视化效果，中科君达视界工程师们在气球内填充彩色亮片，作为失踪粒子，使用千眼狼高速摄像机NEO25以25,000fps速率拍摄，将持续仅毫秒级的爆炸过程拉伸为持续数秒的可观可测的图像序列，让科普观众可以观察到裂纹扩展（橡胶急速收缩）的路径和速度，看到气球爆炸冲击波的传播，有利于理解材料失效、能量释放和声波产生等物理现象。

  图4-气球爆炸可视化

  在全国科普月之际，中科君达视界的高速摄像机不再仅是科学仪器，更是连接前沿科学与公众认知的桥梁，通过将科学的严谨与艺术的完美融合，让深奥的科学原理变得通俗易懂，让转瞬即逝的科学现象定格为清晰可见的视觉奇迹，赋能科普教育，为提升公众科学素质提供强大动能。（邰文文）