Tonfrequenzen und Farbfrequenzen

[MarkSlowhand]

Die von dir angeführte Formel bezieht sich ausdrücklich auf die gleichstufig temperierte Stimmung wie sie heute allgemein üblich ist [Gleichstufige Stimmung].
Die rein gestimmte Quinte hat genau das Frequenzverhältnis 2:3, die rein gestimmte Quarte genau das Verhältnis 3:4.
Die ursprüngliche und direkte Herleitung dieser Intervalle, wie es der Überlieferung nach schon Pythagoras mit dem Monochord durchgeführt haben soll, kommt aus der Obertonstruktur natürlicher Töne, die ja immer Obertöne enthalten.

Exakt, ich wollte das Thema an dieser Stelle nur nicht zu sehr ausweiten, es ist sehr komplex. Hinzu kommt noch, daß der Mensch in seiner Wahrnehmung einer "korrekten" oder angenehmen Stimmung, dazu neigt die Frequenzen in den oberen Oktaven der Klaviatur als etwas abgesenkt empfindet und die Frequenzen im Bass hingegen als etwas angehoben. Deshalb stimmen ein guter Klavierstimmer bzw ein gutes Stimmgerät ein Klavier anhand einer gewissen Kennlinie, die versucht, diesen Umstand gerecht zu werden (Spreitzung).

Darüber hinaus hat eine reale Saite keine mathematisch perfekten Obertöne in seiner Schwingung. Das könnte nur eine mathematisch perfekte unendlich dünne Saite. Das führt dazu, dass im oberen Frequenzbereich der Klaviatur eine perfekte Stimmung der Grundwellen aller Töne dazu führt dass Oberwellen leicht dissonant/verstimmt zueinander werden, je höher die Töne umso stärker. Ein guter Klavierstimmer versucht hier einen guten Kompromiss zwischen der Stimmung der Grundwellen der Töne und ihren Oberwellen zu finden.

 

[LoboMix]

Bei akustischen Wellen spielt es eine Rolle, wie sich Sender und Empfänger relativ zum Übertragungsmedium bewegen, bei eletromagnetischen nicht (weil es kein Medium gibt).

Kannst du das etwas näher erläutern? Im All bewegen sich die Wellen im Vakuum (rund 300.000 km/s, in der Atmosphäre sind sie um den Faktor 1,003 langsamer wegen der Lichtbrechung. Im Wasser ist das Licht ´nur´ 255.000 km/s schnell. Elektrische Signale in Kabeln pflanzen sich auch ´nur´mit rund 2/3-teln der Lichtgeschwindigkeit fort. Spielt das Medium nicht doch eine Rolle?

 

[MarkSlowhand]

Das stimmt schon, aber ich konnte noch nie beim Blick in den Sternenhimmel unterscheiden, welcher Stern von uns weg und welcher auf uns zu rast (letzterer hätte dann eine Blauverschiebung). Die Unterschiede sind für meine Augen nicht groß genug, ich kann sie nicht differenzieren, die Spektrallinien und deren Verschiebung kann ich auch nicht erkennen.
Den Dopplereffekt beim vorbeifahrenden Feuerwehrauto bzw. dessen Martinshorn höre und erkenne ich hingegen ausgezeichnet.

Den Doppeleffekt bei Martinshorn erkennst du auch nur, wenn es vorbei fährt und weil das in einem recht kurzen Zeitraum passiert. Wenn ein Stern gerade an uns vorbei rast wäre die rote blau-verschiebung vielleicht auch mit dem bloßen Auge erkennbar, nur ist fraglich wie lange dieser Vorgang dauern würde wenn dieser Stern das in einem für uns sicheren Abstand tun müsste. Würde das Martinshorn nur auf uns zu fahren oder sich nur von uns entfernen würdest du auch hier nicht die Frequenzerhöhung oder Absenkung erkennen, weil du keinen Vergleich hast, selbst nicht wenn du ein absolutes Gehör hast, denn du kennst den Referenzton des Martinshorns nicht.

Beitrag automatisch zusammengefügt: Sonntag um 13:23

Kannst du das etwas näher erläutern? Im All bewegen sich die Wellen im Vakuum (rund 300.000 km/s, in der Atmosphäre sind sie um den Faktor 1,003 langsamer wegen der Lichtbrechung. Im Wasser ist das Licht ´nur´ 255.000 km/s schnell. Elektrische Signale in Kabeln pflanzen sich auch ´nur´mit rund 2/3-teln der Lichtgeschwindigkeit fort. Spielt das Medium nicht doch eine Rolle?

Exakt und die Änderung der Geschwindigkeit in einem Medium ist sogar frequenzabhängig, das nennt man Dispersion. Deshalb kann ein Prisma das Licht in seine Frequenzbestandteile zerlegen.

 

[Zeugschläger]

Spielt das Medium nicht doch eine Rolle?

Da bin ich im Bereich Halbwissen oder teilweise auch Vermutung.
Das Medium spielt für die Ausbreitungsgeschwindigkeit eine Rolle, wie du richtig geschrieben hast. Allerdings ist bei akustischen Wellen die Luft das Trägermedium, also das, was wirklich den Schall weiterleitet, während ein Medium wie Luft oder Wasser für elektromagnetische Wellen nicht das Übertragungsmedium, sondern 'nur' ein Störmedium ist.
Da die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von der Bewegung von Sender und Empfänger ist, nehme ich an, dass das auch für die Geschwindigkeit des Mediums gilt. Wenn c konstant und unabhängig von Relativbewegungen ist, ist auch 0,9c konstant und unabhängig von Relativbewegungen, würde ich mal stark annehmen. Daraus folgend behaupte ich, dass die Relativgeschwindigkeit des Mediums für den Dopplereffekt irrelevant ist.

 

[LoboMix]

Den Doppeleffekt bei Martinshorn erkennst du auch nur, wenn es vorbei fährt und weil das in einem recht kurzen Zeitraum passiert. Wenn ein Stern gerade an uns vorbei rast wäre die rote blau-verschiebung vielleicht auch mit dem bloßen Auge erkennbar, nur ist fraglich wie lange dieser Vorgang dauern würde wenn dieser Stern das in einem für uns sicheren Abstand tun müsste. Würde das Martinshorn nur auf uns zu fahren oder sich nur von uns entfernen würdest du auch hier nicht die Frequenzerhöhung oder Absenkung erkennen, weil du keinen Vergleich hast, selbst nicht wenn du ein absolutes Gehör hast, denn du kennst den Referenzton des Martinshorns nicht.

Beim Passieren des Martinshorn ist der Dopplereffekt in der Tat unüberhörbar.
Wenn ich darauf achte, würde ich aber sicher auch unterscheiden können, ob das Einsatzfahrzeug auf mich zukommt oder sich von mir entfernt. Ein absolutes Gehör habe ich zwar nicht, aber durch Jahrzehnte lange Übung höre ich z.B. auch ohne dass vorher ein Stimmton angespielt wurde, ob ein Instrument, das ein A1 spielt zu hoch oder zu tief intoniert.
Das Gesetz lässt für die Töne eines Martinshorn zwar eine gewisse Spannbreite in der Frequenz zu (zwischen 360 und 630 Hz), das gängige und übliche Modell des 2297 GM Hersteller Martin hat aber stets die festen Frequenzen 440 und 585 Hz. Das könnte ich mir auch gut merken mit etwas Übung (wahrscheinlich habe ich das schon sogar unbewusst, ich checke das mal, wenn ich wieder ein Martinshorn höre).
Im (höchst unwahrscheinlichen) Fall dass sich auf einer Straße zwei Einsatzfahrzeuge so bewegen, das sich eines davon mir nähert und das andere sich von mir entfernt, würde ich sogar ganz bestimmt den Intervallabstand der Martinshornklänge zueinander erkennen und bestimmen können.

Ob meine Augen sensibel genug wären, entsprechendes auch bei Sternen erkennen und differenzieren zu können?
Schließlich leuchten die Sterne selber ja nicht alle mit der gleichen Helligkeit und Farbtemperatur was die Sache für das Auge, aber auch für das Messen schon alleine komplizierter macht.
Meines Wissens nach wird der Dopplereffekt bei Sternen und ob sich ein Stern auf uns zu oder von uns weg bewegt, und mit welcher Geschwindigkeit, mit der Bestimmung der Spektrallinienverschiebung gemessen.
So etwas können unsere Sehorgane nicht.

 

[MarkSlowhand]

Ja natürlich braucht man für alles Referenzpunkte und wenn du beim Martinshorn keines brauchst hast du vielleicht doch schon ein fast absolutes Gehör. Mir geht es bei manchen Songs so die wir in meinen Coverbands spielen, wenn wir die nicht in Originaltonart spielen finde ich klingt es komisch. Aber auch ich habe kein absolutes Gehör. Vielleicht erkennt man es bei Galaxien auch durch eine Art statistischer Verteilung der Spektrum im ganzen Galaxie Clustern, wenn die dann statistisch überdurchschnittlich Richtung rot gehen ist das vielleicht ein Anhaltspunkt, außerdem gibt es ja diese sogenannten Standardkerzen im Universum, die immer nur mit einer ganz bestimmten Helligkeit leuchten und deren Spektrum man kennt. Damit kann man dann die Entfernung von Galaxien erkennen.

Aber ist schon erstaunlich, was wir uns hier für Gedanken machen über angeblich esoterischen Audio und Optik Kram, anstatt Ostereier suchen zu gehen.

 

[boisdelac]

Das sichtbare Licht geht von Infrarot bis Ultraviolett. 384 T(erra)Hz - 789 THz
Beim Schall, je nach Ohr, ca 16 Hz bis 20 kHz.
.......

Schade, dass meine Augen kaputt sind ... ich habe bis jetzt weder infrarotes noch ultraviolettes Licht gesehen.
Und meine Ohren sind auch kaputt ... das war wahrscheinlich die drecks Tanzmusik, die ich viele Jahre lang vor der guten Rockmusik gespielt habe.

 

[LoboMix]

Aber ist schon erstaunlich, was wir uns hier für Gedanken machen über angeblich esoterischen Audio und Optik Kram, anstatt Ostereier suchen zu gehen.

Die Diskussion hat sich doch erfreulich in Richtung Wissenschaft bewegt, hat sich dann doch gelohnt!

Und die Ostereiersuche hat bei uns nicht gefehlt. darauf legt unsere Tochter auch mit mittlerweile 13 Jahren noch immer großen Wert.
Wetter war heute Mittag hier am Niederrhein auch herrlich mit schönster und warmer Sonne.

In dem Sinne nicht zu vergessen:

Frohe Ostern in die Runde!

 

[BDX.]

Ostereiersuche

Ach deswegen finde ich nichts. Ein blaues und ein gelbes Ei erscheinen zusammen grün, und das kann ich vom frischen Gras nicht unterscheiden.
Frohe Ostern
BDX.

 

[MarkSlowhand]

Du darfst eben nicht alles durchmischen und Rührei daraus machen

 

[Disgracer]

Mal ein ganz anderer Aspekt: Es gibt da einen schönen Bildband mit dem Titel Vom Klang der Bilder, in dem es immer wieder um Schnittstellen zwischen bildender Kunst und Musik geht.

Ein etwas aktuelleres Buch, das in die gleiche Kerbe schlägt und für mich tatsächlich eines der interessantesten Lehrbücher ist, heißt Musikkunst: https://www.musik-produktiv.de/helbling-musikkunst-kultur-verstehen-im-wechselspiel.html

Für Leute die es interessiert, wie Kunst und Musik sich an manchen Ecken überschneiden. Die Kapitel sind hier thematisch in ganz verschiedenen Bereichen sortiert. Ist eigenltich ein Schulbuch, aber auch so für jedermann ganz interessant, weil die Infos gut verständlich aufgearbeitet sind.

Ein blaues und ein gelbes Ei erscheinen zusammen grün

Es gibt tatsächlich auch grüne Hühnereier. Hab ich auch erst vor Kurzem gelernt. Also ohne Bemalung, wirklich grün gelegte Eier... verrückt..

 

[engineer]

Tatsächlich kann man sich den Doppler-Effekt auch im optischen sehen. Er bewirkt, dass im Licht von Sternen in sehr sehr weit entfernten Galaxien, die sich z B. am Rande des beobachtbaren Teils unseres Universums befinden, eine Rotverschiebung stattfindet.

Wobei man festhalten sollte, dass die Rotverschiebung nur von der Geschwindigkeit abhängt. Die Entfernung hat damit nur indirekt zu tun, als dass die weit entfernten Objekte deshalb so weit weg sind, weil sie sich sehr schnell entfern(t)en und das noch tun. Bei Galaxien interessanterweise sogar beschleunigt.
Die Rotverschiebung oder umgekehrt die Blauverschiebung sehen wir auch auch beim Laserentfernungsmesser, den die Polizei nutzt um sehr nahe Autos zu vermessen. Die Frequenz des zurückgeworfenen Lichtes ist etwas höher, d.h. die Phasendurchgänge kommen schneller, als sie sollten.

Beitrag automatisch zusammengefügt: Sonntag um 18:29

Spielt das Medium nicht doch eine Rolle?

Natürlich spielt das Medium eine Rolle. Die Weiterleitung der elektromagnetischen Welle wird durch jedes Medium gestört, weil es elektrisch geladen und magnetisch "magnetisiert" werden muss. Entscheidend dafür sind die Größen Epsilon-R und My-R, die nur im Vakuum = 1.0 sind.

 

[MarkSlowhand]

Die Rotverschiebung oder umgekehrt die Blauverschiebung sehen wir auch auch beim Laserentfernungsmesser, den die Polizei nutzt um sehr nahe Autos zu vermessen. Die Frequenz des zurückgeworfenen Lichtes ist etwas höher, d.h. die Phasendurchgänge kommen schneller, als sie sollten.

Aber doch nur elektronisch messbar nicht für das menschliche Auge erkennbar, weil die spektrale Verschiebung ja dem Verhältnis der 2-fachen Geschwindigkeit des reflektierenden Objekts zur lichtgeschwindigkeit entspricht oder? Wenn so ein Fahrzeug 100 km/h fährt sind wir bei etwa 30 m pro Sekunde mal 2 im Verhältnis zu 300 Millionen m pro Sekunde also 1:5 Millionen. Kann mir kaum vorstellen, dass ein Mensch das wahrnehmen kann. Ich vermute die Lasermessgeräte messen auch nicht die Frequenzverschiebung des Lichtes sondern die zeitliche Veränderung der roundtrip Zeit der Photonen. Kenne mich da aber leider auch nicht wirklich aus.

 

[Omega Minus]

Radarmessanlagen (z.B. Geschwindigkeitsüberwachung) nutzen den Doppler-Effekt.

Doppler radar - Wikipedia

en.wikipedia.org

Größe
Omega Minus

 

[MarkSlowhand]

Hat ja niemand bezweifelt, die Frage war nur kann man das mit dem Auge sehen im Laserlicht?

 

[LoboMix]

In Laserlicht schauen, das geht ins Auge

 

[engineer]

Aber doch nur elektronisch messbar nicht für das menschliche Auge erkennbar,

Ja klar, natürlich elektronisch. Selbst wenn sich etwas im Bereich von 1/10 der Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat man immer noch das Problem, keinen echten Vergleich zu haben. D.h. es braucht überhaupt erst einmal ein Normspektrum auf das man sich beziehen kann. Schon das ist ja nicht so einfach. Einem Bild alleine kann man ja nicht ansehen, dass es minimal ins rote verschoben ist.

Radarmessanlagen (z.B. Geschwindigkeitsüberwachung) nutzen den Doppler-Effekt.

So ist es. Dabei wird die emitierte Welle mit der empfangenen verglichen (z.B. per Korrelation, Faltung mit Pulskompression). Echtes Radar, wie es bei Flugzeugen benutzt wird, arbeitet aber nicht mit Licht, eher z.B. Wellen im Bereich UHF. Diese Frequenzen können z.B. mittels HF-Mischer noch direkt gemessen werden.
Licht mit Laserpistolen wird hingegen bei den erwähnten Geschwindigkeitsmessgeräten der Polizei benutzt. Allerdings ist das kein "Radar" mehr, weil das "ranging" fehlt. Es ist eine reine Lichtphasenmessung per Interferenz oder Impulsdauerzählung, weil man das Licht aufgrund der hohen Frequenz nicht direkt messen kann. Im einfachsten Fall wird ein Lichtimpuls ausgesendet und die Zeitdauer gemessen, bis man ihn sieht. Da gibt es aber verfeinerte Verfahren mit Pulsmustern, die störunanfälliger sind. Im Weiteren führt das zu Lidar.

 

[MarkSlowhand]

Das heißt aber nicht, dass man alles eins zu eins übertragen kann. Elektromagnetische Wellen sind Transversalwellen, während akustische Wellen in der Luft Longitudinalwellen sind. Sie unterscheiden sich dadurch also schonmal Damit bewege ich mich aber auch im Halbwissen. Und die Folgefrage, gibt es einen Aufbau, mit dem man gelbes und blaues Licht zu grünem Licht erzeugen kann? Damit meine ich wirklich grünes Licht, nicht grün erscheinendes Licht.

Transversalwellen addieren sich in ihren Amplituden genau so wie Longitudinalwellen.

Ja, dieser Aufbau wäre ein einfaches weisses Blatt Papier, das du mit monochromen blauen und gelben Lichtquellen beleuchtest. Heraus kommt sehr schnell aplitudenmoduliertes grünes Licht. Die Modulation können wir nicht Wahnehmen, weil sie eine sehr hoher Frequenz hat. Deshalb erscheint es uns wie monochromes grünes Licht.

Also das gleiche Verhalten der Lichtwellen, wie das der Schallwellen bei zwei Saiten, die einen schwebenden Ton ergeben, wenn sie fast mit der gleichen Frequenz schwingen (verstimmtes Piano). Die Schwebung ist dann langsam und kann wahrgenommen werden.

Die Physik von Licht und Schall dürfen wir nicht in Frage stellen, nur weil wir etwas nicht wahrnehmen können. Auch die Interferrenzmuster von Licht (z.B. der Spalt-Versuch) und Schall (Auslöschung von Frequenzen im Proberaum, wenn die Box ungünstig nah an einer nicht gedämmten Wand steht) zeigen das gleiche Muster ihrer Wellennatur.

 

[Didgera]

habe eine App gefunden: Spectroid, Schallwellen, Oszilloskop

 

[MarkSlowhand]

In Laserlicht schauen, das geht ins Auge

Echte Wissenschaft erfordert manchmal Opfer

Beitrag automatisch zusammengefügt: Gestern um 10:49

Wenn die Daten so exakt und der Zusammenhang so trivial ist, wird dem wohl niemand widersprechen.
Beim Schluss „bei einem Fall mit 7 m/s geht Hälfte von dem kaputt, was beim Fall mit 13 m/s kaputt geht , also kann man davon ausgehen, dass beim Fall mit 9000000 km/s nur die Hälfte von dem kaputt geht, was mit 2000000 km/s aufschlägt…

Eine Addition von kleinen und grossen Zahlen oder auch von Licht und Schall ist ein Linearer Vorgang. Die Zerstörung von irgendetwas bei einer Kollision ist hingegen extrem nichtlinear. Du kannst die Eigenschaft der Linarität nicht durch eine extrem nichtlineare Metapher in Frage stellen.

Ja klar, natürlich elektronisch. Selbst wenn sich etwas im Bereich von 1/10 der Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat man immer noch das Problem, keinen echten Vergleich zu haben. D.h. es braucht überhaupt erst einmal ein Normspektrum auf das man sich beziehen kann. Schon das ist ja nicht so einfach. Einem Bild alleine kann man ja nicht ansehen, dass es minimal ins rote verschoben ist.

Beim Lasermessgerät der Polizei wird nicht ein Bild des bewegten Fahrzeugs mit dem des unbewegten verglichen sondern das emmittierte Laserlicht mit dem vom Fahrzeug reflektierten.