Ne nézz fel. Sőt fel se kelj. A keleti ég legalja.

Például Géza fejedelem se kelt fel megnézni a bolygóegyüttállást, mivel még alig két éves ha lehetett a legutóbbi ilyen égi eseménykor. (Stellariumban nem sikerült pontosan ugyanezt az állást 947-ben reprodukálni, de lehet ha csak lusták voltunk órára végignézni a teljes évet.)  Szóval igazából kár ezért felkelni, ha eddig sem érdekeltek a bolygók. Egy kupacban vannak, na és. Gyakorlatilag az ekliptika jobb oldalán (amennyiben Grimpix az origó) van az egész társaság, ha a Nap felé nézünk:

Forrás - szimulátor

Sőt még a Plútó is, de azt már mindenki leszarja. És amúgy se látható se szabad szemmel, pláne csukott szemmel. Mi azért kimentünk, viszont semmi ilyesmit nem láttunk, például nem írta egyik fényes izén se, hogy melyik melyik. Hát a meghirdetett csillagnézőn közel sem voltak annyian, mint a szilveszteri tűzijátékon, pedig ugye az minden évben van, ez meg...

Stellarium

Elsőként mindjárt a hasraesett biciklista csillagkép csillagait láttuk, még lent a Csalóka utcában, mikor beleestünk a gödörbe. Spriccolt a vér meg minden, de azért felröhögtem, amikor a sötétből egy másik bringás jelent meg  és miután meggyőződött, hogy élünk, nagy szomorúan megjegyezte, hogy ő meg eltévedt. Na, de végül ezt láttuk: ágmenti realiti:

Ekkor még csak a Vénusz bújt ki (baloldalt alul), fölötte éppen csak sejlik a Fiastyúk, aztán a Hold, majd jobbra felfele az a kis vöröske a Mars, majd tovább a Jupiter. A Saturnusz nem fért rá a képre, panorámát meg nem lehet két fénypöttyre összeigazítani, de az is jól látszik szabad szemmel. Na, de mire elég a 200mm 4,5-ös fényerővel. Nagyjából semmire.

Se a Neptunusz se az Uránusz ánusza nem látszódik, pedig a pontos helyét a képeinkre feligazított Stellarium képekkel lokalizáltuk. Még egy hotpixelnyi anomália se. A Plútó szóba se jöhetett. 

Stellarium

A Szaturnusz meg ilyen lett, körbe azok természetesen nem a holdjai, hanem mindenféle jöttment csillagok, a holdak elvileg a fénypacába esnek nagyságrendileg:

A Mars dettó érdektelen vörös pamacs ekkora gyújtótávolsággal. Pedig szuper félfázist kellett volna látnunk ebből a szögből:

Ami csöpp elégtételt jelentett, az a Jupiter és holdjai. Pontosabban három holdja maszatolt rá a Jupiter képére:

Nyilván a felső pálcika nem lehet Jupiter-hold, de hogy a három kis strigulából melyik melyik lehet, azt nem bírtuk megfejteni, magnitúdó hasonlítgatással sem, de a Szaturnusz arányaiból gyanítjuk, hogy a legtávolabbiak csinálhatták a vonalkákat:

Na ennyi volt, a Merkúr nem jött fel és kész. A laposföldesek, meg hülyék, méricskélnek ott a Balaton mellett, jönnének ide, rögtön látnák, hogy a Föld nem lapos, hanem hegyes. A Hargita felhőfátylat eregetett. A Nap meg jól széttrollkodta az ég alját. Lényeg, hogy a Merkúrt ma hazafele kell megnézzem a Lidl mellett, de ennél a Merkúrnál lehet kapni legalább sört.

 A Merkúr valahol a képmagasságának felénél baloldalt kellene legyen, találtunk ugyan egy hotpixelt, amire ráfoghattuk volna, hogy bolygó, de az pont egy felhőn üldögélt. Közben a rendőrök is megérkeztek és érdeklődtek, hogy mit kell nézni és ebből egyből tudtuk, egyikük sem kifejezetten csillagász. 

Aztán mégis mintha valami még hiányzott volna, végül eszembe jutott, hogy dejó, hogy mindezt a Földről nézem, mert egyrészt szkafanderem se volt, ráadásul el is késtem volna munkából. Legközelebb csak akkor ébresszetek fel, ha az összes bolygó összegyűl a Hold kosarában. 

Két a teme, arca csupaszeme. Látható... *

A minap felmerült valami kéklilásan-zöldesen csillogó szemüveg kapcsán, hogy ez meg micsoda. A jelenséggel találkoztunk már a fotóobjektívek, kukkerek fémbevonatainál (amire slendrián módon csak úgy hivatkoztunk, hogy ja igen, az a mágikus Té-réteg). Kicsit utánaolvasva, már nem is biztos, hogy ezek a rétegek csakis fémrétegek lehetnek, sőt. Az egész témakör rokon a vékonyrétegekkel, és a dielektromos bevonatú tükrökkel, vagy micsodákkal (mint például a hotmirror, amit az infrásítás során műtünk ki a fényképezőgépekből, vagy a divatos dikroikus kocka-prizma, vagy interferenciaszűrős nyalábosztó).

A legenda szerint olykor rádióaktív is lehet ez a bevonat, de ezt mások cáfolják, állítólag a rádióaktív lencsékben maga a lencse anyaga tartalmazza a tóriumot (törésmutató növelő hatása miatt) és nem a glazúr. 

Szóval, ez a bevonat, amit nem szabad durva anyagokkal ledörgölni a lencse tisztításakor, mert akkor így fog kinézni, mint ez a szemüveg itt jobbra, nem fogja javítani a képminőséget, oda a kontraszt, a fényerő, meg ilyesmik. Nézd meg a középső képen, hogy ahol a réteg sérült, ott mennyivel több fényt ver vissza az üveg (világosabb a mögötte levő szemüvegkeret feketéje), Szemüvegek esetén kozmetikai hatásnak is hívják, ha nem csillog-villog a lencse, és azért is hasznos, mert emiatt jobb a szemkontaktus. És kevesebb reflexió több átmenő fényt is jelent, de erre mindjárt kitérünk. Mellesleg ezeket már 1886-ban felfedezte Rayleight úr, és mi meg 136 év múlva se értjük. 

Hogyan befolyásolják a visszaverődést a különböző törésmutatók.

Nézzük a normál reflexiót, két közeg határán. Mondjuk levegő-szemüveglencse esetén. Online kalkulátorokat használunk képletek helyett, de azért nesze egy képlet:

Ahol R a reflexió, n meg a levegő illetve az üveg törésmutatója. Visszaverődésre ezt a kalkulátort találtuk. A levegő (n=1) és a koronaüveg (n=1,52) között így alakul a visszaverődés.

Forrás - kalkulátor

Vagyis visszaverődésből van 4% veszteség az első felületen (és 4% a hátsón is). Ez egy szemüveg esetén tűnhet marginálisnak, de mondjuk egy 5-6 lencséből álló objektív esetén már jelentős tényező. 

Nézzük meg, hogyan befolyásolja a visszaverődést a két közeg törésmutatója. Ahogy nő a lencse törésmutatója a levegőjéhez képest, úgy növekszik a visszavert fény aránya is.  n1-n1,52 törésmutatók esetén, mint fennebb láttuk, 4-4% visszaverődésünk van a lencse két oldaláról. A kalkulátor szerint ha gyémántból lenne a lencsénk (n-2,42 törésmutatóval) több, mint 30% visszavert fényünk is lehetne).

Forrás

De mi van, ha a lencse és a levegő közé húzunk egy közbeeső réteget? Mondjuk egy olyat, aminek a törésmutatója a levegő és az üveg törésmutatója közé esik (ideális esetben, akkora a törésmutatója, mint a mögötte levő üveg törésmutatójának a négyzetgyöke, de ennek a miértjét nem firtatjuk, mert sose végzünk hanem). Tehát, ha egy újabb réteget izélünk a lencse elejére, egy kisebb törésmutatójú anyagból, akkor nem 4 visszaverődési felületünk lesz, hanem csak három (levegő-vékonyréteg, vékonyréteg-üveg, üveg-levegő). Ha a lencse hátára is kerül egy ilyen réteg, akkor nem 6 visszaverő felület lesz, hanem 4. 
Nézzük számszerűsítve: levegő-réteg: 1%, réteg-üveg: 1%, és a túlsó oldalon újabb 1-1%. Összesen 4%, vagyis felére csökkenthető a sima üvegfelület két oldaláról visszaverődött fény (vékonyréteg nélkül 8%). 

Az az igazság, hogy kicsivel jobb hatékonyságot vártunk (egy sok lencsetagú objektívnél még ez is rengeteg veszteség és összevissza kószáló fény). Viszont egy kósza ötlettől vezérelve kipróbáltuk, mi van, ha nem egyetlen réteget teszünk a lencsénkre, hanem mondjuk négyet, egytized törésmutatóval növelgetve a rétegeket. Tehát levegő-1,1-1,2-1,3-1,4-1,5, ami az üveg elején 5 visszaverődési pontot jelent, rendre: 0,22-0,19-0,16-0,13-0,12%, ami összesen 0,8%, a lencse hátával együtt is csak 1,6% veszteség visszaverődésből. Na ez már valami, de még mindig nem az igazi.

Hogyan befolyásolja a visszaverődést a destruktív interferencia

A valóságban ennél sokkal jobb átvitelt és még kevesebb visszaverődést lehet elérni (>99%) vékonyrétegekkel. Ugyanis nemcsak a rétegek törésmutatójával lehet bűvészkedni, hanem a rétegek vastagságával is. Kellően vékony vékonyréteg esetén ugyanis a réteg elejéről és hátáról visszavert sugarak interferenciája érvényesül, és ha ez destruktív akkor tükröződésgátló (Anti Reflexion, vagy Anti Glare) réteget kapunk, ha meg konstruktív, akkor tükröt (pl. infrában visszaverő hotmiror). 

Ez a kalkulátor bevezet pár új fogalmat, aztán csiribú-csiribá, kvantum-szórakatémusz és azt mondja a végén, hogy szinte nincs is veszteség az átvitt intenzitásban (transmitted intensity 99.9999%), aztán a visszavert intenzitás meg szinte nincsen is (Reflected  intensity 0.00005%). És mindezt csupán egyetlen réteggel, igaz, ennek annyi a szépséghibája, hogy csak egy adott hullámhosszra ennyire kiváló, de azért a teljes látható tartományon kiváló.

Forrás - kalkulátor 

A rétegnek 1,232 törésmutatót állítottunk be, mert ez lenne az üveg törésmutatójának a négyzetgyöke, ami az optimális törésmutató. A dolog lényege, hogy a visszaverődő sugarak fázisai kioltsák egymást, erre rengeteg magyarázó videó, meg leírás kering a neten. 

Forrás  A hasonló ábrák (rengeteg ilyen van) megtévesztőek,
itt a beesési szög merőleges,
csak valamiért így szokták szemléltetni és elfelejtik említeni.

Ezzel a másik szimulátorral a visszaverődési oldalon a fázisok és interferenciák alakulását lehet nézegetni. FONTOS (mert ez is megzavart minket), hogy az n1,232 törésmutatójú vékonyrétegben az 550 nanométeres zöld fény hullámhossza 446,4nm, tehát ezzel kell számolni ahhoz, hogy a zöld visszaverődését minimalizáljuk, vagyis a vékony rétegünk 112nm vastag kell legyen, hogy a visszaverődő zöld a réteg két oldaláról kioltsa egymást:

Forrás - kalkulátor

A jelenség hasonló lesz a lencse hátoldalán is, amennyiben ott is van egy hasonló réteg, de ott mivel gyorsabb közegbe lépve verődik vissza  fény, se az üveg-vékonyréteg, se a vékonyréteg-levegő határon nem lesz fázistolódás, tehát ugyancsak ellenfázisban leszenek a visszaverődött sugarak. Tehát  lencse anyagában sem fog csomó visszavert fénysugár téblábolni fel és alá, rontva a leképezést.  Az alábbi szimuláció azt mutatja, hogy a lencséből egy vékonyrétegen át, hogyan lép ki a fény a túloldalon. 

De azt, hogy a reflexiós oldalon történő destruktív interferenciától miért lesz a T (transmission) 99,999%, az egyáltalán nem világos. Köze lehet az energiamegmaradásnak, vagyis, hogyha a visszaverődési oldalon hiányzik az energia, akkor az valahol meg kell jelenjen, ha a visszaverődési oldalon destruktív interferencia érvényesül, akkor máshol egy konstruktív interferencia lesz, de nem akarunk úgy csinálni, mintha ezt értenénk. Erre találtunk egy leírást is, de a továbbiakhoz Fressnel úr képleteivel nagyon össze kellene piszkolódnunk és azt sem szeretnénk. Röviden annyi, hogy olyan nincs, hogy az R1 és az R2 kioltják, megsemmisítik egymást. Ami energia hiányzik a visszaverődési oldalon (Ir) az a túloldalon meg fog jelenni (It):

Ha szükséged van egy harmadik nézőpontra is, itt három különböző hullámhosszra szintén találsz egy visszavert illetve átengedett intenzitásmérőt. 

Szimulátor

A wiki szerint a valóságban nem mindig lehet találni olyan vékonyrétegnek való anyagot, aminek a törésmutatója pontosan a bevonni kívánt üveg törésmutatójának a gyöke, elterjedt bevonat például az 1,38-as magnézium-fluorid, és jóvanazúgy, tehát a fenti méregetések pusztán elméleti jellegűek, a technológia lehet teljesen más is.

Na, de mitől vannak a színes tükröződések a lencséken?

Egy zöldre optimizált tükröződésgátló réteg a zöld hullámhosszakat fogja visszaverődéskor kioltani,  nyilván csöppet lilás színben fog visszaverni, mert kevésbé tompítja a vörös és lila hullámhosszakat (?). De ez csak merőlegesen beeső fény esetén igaz, minél laposabb szögben nézzük, a vékonyrétegben annál hosszabb utat tesz meg a fény, tehát óhatatlanul a hosszabb hullámokat fogja jobban kioltani, így előfordulhat olyan szög, amiben a zöld jelenik meg a visszaverődésben. Emiatt lehet egy szemből zöldben visszaverő lencse lapos szögben lilás. 

És lehet több réteget is egymásra halmozni, amivel több hullámhossz visszaverődése is orvosolható. Ezt a megfejtést a többszörös bevonatokkal kapcsolatban, még értelmezni se tudtuk. Ezek után az sem világos, hogy az AR (antireflexió), illetve az AG (antiglare) tényleg ugyanaz a jelenség e. 

A megismerést nagyban megnehezítik a hiányos magyarázatok, a béna, automatikusan magyarított oldalak. Úgyhogy a netről tanulással  csak óvatosan. Mondjuk a legalja ez volt:

Kitalálod mi akar lenni ez a bűnös képlet?

Közben rendeltünk egy dikroikus kocka-prizmát, úgyhogy lehet ha a témára még visszatérünk. Addig is, itt van csomó okosság a metál tükrökről, és ugyaninnen dobbanthatunk a dielektrikum tükrökre. És a szappanyos vékonyrétegek, meg egyéb irizáló dolgok is érdekelnek, szóval lehet ha lesznek még ilyenek is.

* reménytelen

Színes hangok - Kandinsky a zene Picassója?

Forrás

A színek és a hangok érdekes hasonlóságokat és különbözőségeket mutatnak az arra fogékony laikus számára. Ha például meg akarsz nevezni egy konkrét piros színt, akkor megadhatod a hullámhosszát, frekvenciáját, de ettől még nem fogom tudni, pontosan milyen pirosra gondoltál, mert még a kínai lézerek hangolása is (10-20 nanométeren) bizonytalan. De észreveszem a 650nm és 670nm között az árnyalatbeli különbséget egyáltalán? Simán. Ugyanakkor, ha azt mondod C4, vagyis dó, szintén nem fogom visszadúdolni a pontos hangmagasságot, bár 10 cent elhangolást már magabiztosan észreveszek két hang között. Vajon a 10-20nm szórás a fény esetében hány cent elhangolódásnak felelne meg a C4 esetében? (Bár érzünk valami beteges késztetést, hogy kiszámolhatóvá tegyük a dolgot, de nem) 

És ha azt mondom kármin, az már olyan, mint egy akkord, több frekvencia összhangja? És a hullámhosszak közötti arányok adják az akkordok jellegét? De miért nem érzékeljük a fény oktávját úgy, mint a hangét? Talán, mert míg a dobhártya egy mechanikus hullámot érzékel a Hz-kHz tartományban, olyan 8-9-10 oktáv terjedelemben, addig a retina a THz tartományban érzékeny elektromágneses hullámokra, viszont csak 1 oktávot fed le (alig). A felbontása viszont sokkal dúsabb (nagyságrendekkel szélesebb spektrumot fog át - THz vs kHz).

A látásnál azt találtuk, hogy 1-10 millió szín között tudunk különbséget tenni. A hang esetében, amennyiben 5 centtel számolunk (ekkora elhangolódást észlelünk), 10 oktávon, 12 hangközzel, olyan 2,400 hang megkülönböztetését várnánk (10oktáv*12hang*100cent/5centtel). Most jól jönne egy mélyebb biológiai ismeret. Mondjuk háromféle csapsejtünk van, de a Corti-féle csigacuccban nem említi a laikus irodalom, hogy hányféle halló-izé lehet. Ez tehát zsákutca. 

Ha akkora átfogás lenne fényérzékelés esetében is, mint a hang esetében, akkor az olyan lenne, mintha az UV-C és a távoli infra között érzékelnénk mindent. Vagy másképp, eltolva az alacsonyabb frekvenciák irányába, látnánk az FM rádióműsorokat és a mikrohullámú sütőt is. Vagy ellenkező irányban, szinte az UV-C és a röntgen között észlelnénk a világot, ami nagyon érdekes lenne, mert röntgenben egyszerre átlátnánk a puha szöveteken, ugyanakkor azok felületéről visszavert fényt is észlelnénk UV-ben. Gyakorlati haszna valószínűleg nem lenne, de irtó bizarr élmény lehetne. Gyanítjuk, hogy evolúciósan kivitelezhetetlen, mert a pillangókra mondják, hogy a legszélesebb spektrumban látnak, de ők is alig-alig lépik túl, inkább csak UV irányba az emberi észlelést. 

Aztán az a külön felvetés, hogy milyen lenne a látás, hogyha felharmonikusokat is látnánk - végeredményben értelmetlen, de valami ilyesmit tapasztalunk, amikor az éneklő tesla által szikrával kizizegett muzsika, nem csak egy frekvencián, de a rádióvevő teljes vételi tartományán fogható volt itt-ott elszórva.

Már Newton is marháskodott a színskálák és a hangrendszerek egymással fedeztetésével, de valamiért nem abban alkotott világraszólót. Valószínű azért, mert ez is olyasmi, mint a ló és a darázs keresztezése, amit a nyuszika már nem hitt el.
A színhallók, szinesztéták amúgy sem teljesen bírnak megegyezni a hangok színében, innentől elég szkeptikusak vagyunk a témával kapcsolatosan. (ugyanakkor nekünk is vannak megmagyarázhatatlan, de mégis valóságosnak tűnő élményeink, ezt nem vitathatjuk el mástól sem) 

Kis gondolatkísérlet, nézzük meg az A-dúrt és az A-mollt  milyen lenne, ha színekben jelenítenénk meg az akkordokat. (Hullámhossz-RGB konverter és Hullámhossz-Frekvencia konverter a segítségünk.) Az egyszerűség kedvéért 440Thz legyen egy A-hang. Kockásfüzet nélkül úgysem lesz egyetlen vér-zenész se, amelyik azt mondaná, hogy az nem is A hang, mert 8 kHz fölött (B8-nál magasabban) még a táblázatokban se szerepelnek a hangok. Szóval a gondolatkísérlet idejére az A hang 681nm és punktum. Ez egy olyan piros hang. Sajnos a konverterek 650nm fölött mindent #ff0000 színnek értelmeznek. Ami gond, mert 650nm csak 461THz, ami a képzeletbeli koordináta rendszerünkben inkább egy fals A#...  de  nem fogunk szőrszálat hasogatni, mert úgyis csak marháskodunk. A kvintje E, 660Thz, vagyis 454nm, ami egy kék(#005cff), a nagy terc egy C#, 554Thz, 541nm, ronda neonzöld. Ez lenne tehát az A-dúr akkord, alatta, meg az A-moll.

Egy A-dúr 7 már ki is lógna az UV tartományba, tekintve, hogy a 830Thz G# csupán 361nm, amit már az RGB nem ábrázol. De a domináns 7 akkord G hangja még éppen belefér, 784Thz, 382nm, tehát ilyen az A7:

Mondjuk, a hallás és látás észlelésében jelentős különbség, hogy az előbbi során mechanikailag leköveti a hallószerv a rezgéseket (megszámolja), a fényt viszont háromféle csapsejt érzékeli (gőzünk sincs hogyan), plusz a pálcika-sejtek (de ezek nem foghatóak fel a kékeszöld színérzékelés saját külön potméterének). Ez kicsit olyan, mintha három fülünk lenne, egy a basszusra, egy a tenorra és egy a szopránra. De a háromfülű nyúl meséjének ismerjük a végét (Ledarált-A-Dúr-ó-dó-ra).  Jó játék volt ez a fenti akkordosdi, de minket nem győztek meg arról, hogy van bármi értelme. Szinesztézia cuccok itt - de vicces feltevésnél ejsze nem többek ezek sem.

Forrás

Ebben a TEDes videóban a teljesen színvak cyborg-úr egy műszerrel hallgatja a színeket, tehát ő nem abba öltözik, ami jól néz ki, hanem ami jól hangzik. Mondjuk a madarak összerezzennek ha meglátják a csodálatos C-dúr ruháját), viszont ő hall infrában és UV-ban is. Egyelőre ezek a cyborgok mindenféle antennáikkal inkább tűnnek mókásnak, mint veszélyesnek az emberi civilizációra (Grimpix szerint egy kutya két fasszal sokkal-de-sokkal veszélyesebb a társadalomra - s nem, nem a kétfarkúak a megfejtés, hanem a régesrégi rendőr-vicc). 

Forrás

A zongorát is simán meg lehetne csinálni kromatikusra, egyforma méretű billentyűkkel, és hogy tudjuk mind a 12 hangot megkülönböztetni, be lehetne színezni az összeset, ha már görögül színesnek hazudjuk a kromatikus skálát. Itt valami ilyesmi történik, a komoly tudományos felvezető után, nem átallja a látható spektrumot egyre világosabb skálákban oktávoknak megfeletetni (bár a wiki említi, hogy több tanulmány szerint is, a magasabb hangok általában világosabbak a szinesztéták szerint). 

Forrás

Mondjuk a legmélyebb C lenne a sötétkék, a Cisz valami türkiz, D zöld és így végig. Oktávonként meg ugyanezek csak egyre világosabban (a régiek szerint egyre sötétebben). Hülyén nézne ki a zongora? De akkor talán nem kellene fekete-fehér pingvinfrakkban játszani, hanem hawaii ingben is lehetne tolni.  

Na, mi nem is zongorával csináljuk a zeneértést, hanem gitárral, amire szintén van színkódolás, bár korunk nagy gitárosait nem fogod ilyennel látni:

És végül, nemcsak a hangok lehetnek színesek. Tudtad, hogy a zajoknak is színe van? Na jó, persze fehér zaj. De pink, zöld, kék zajok. Kedvencünk a black noise, ami no noise, kvázi Cage úrnak 4,33 című remekműve. De, hogy ebből van 10 órás youtube változat, az annyira csodálatosan mutatja, hogy ez már nem a műanyag posztmodern, hanem ez már a metamodern kor nanografénes, vagy milyenes lehelete. Aztán itt találsz még ezekről a zajokról ezt-azt, rózsaszínt és barna zajt is. De ez nem azonos a barna hanggal. Amiről tudjuk, hogy nincsen.

Itt, a google musiclabjében, sok érdekes zenével, hangokkal kapcsolatos játékot találsz, ebben a témában is, de régebb érintett témákban is.