A fény Tükörországban

Emlékszel Lewis Carroll Alice Tükörországban című könyvére? Ha nem, a MEK oldalán felfrissítheted emlékeidet. Sőt, adok egy linket is egy 1980-as hangjátékhoz, ahonnan a bal oldali illusztráció ötletét vettem. Megvagy? Akkor folytatom.
Nos, ahogy Alice-t a fehér cica, úgy engem a fekete rózsabogár inspirált, hogy bekukkantsak a Tükör mögé.
Azt mondod, hogy a rózsabogár aranyzöld színben csillog?
Na jó, tegyünk egy kis kitérőt.

Mitől aranyos a rózsabogár?

Szóval, azt mondod, hogy a rózsabogár aranyzöld színben csillog. Nos, igen is, meg nem is.

Egyrészt bogara válogatja. Ezen a képen például együtt látsz egy feketét (tény, hogy ez a ritkább), és egy aranyos zöldet, melyről a faj a hivatalos nevét kapta: aranyos rózsabogár (Cetonia aurata).

1. ábra. A Cetonia aurata bal oldali ritkább fekete színváltozatának kitinpáncélja nem sikerült tökéletesre. A jobb oldali aranyzöld változat a standard: ezt nyilván Te is ismered. A felvételt, mint annyi más rovarfelvételt mostanában, a törökbálinti József-hegyen készítettem. A bogarak egyik fő csemegéjüket, a földi bodza vagy gyalogbodza (Sambucus ebulus)  virágzatát dézsmálják.

Másrészt a rózsabogár színe attól is függhet, hogy milyen szemüvegen át nézed. Tudom, most arra gondolsz, hogy persze, ha rózsaszínű szemüvegen át nézed, akkor rózsaszínűnek látszik, ami megy a nevéhez, de nem arról van szó.

Arról beszélek, hogy ha olyan masterImage 3D moziszemüveget használsz, amilyent én 250 forintért hoztam haza az Alleeból, akkor a jobb szemeddel az összes rózsabogarat feketének látod, nemcsak a fekete változatot. (A bal lencsével csak a zöld lesz zöld, a fekete marad fekete.) Ez azért van így, mert a jobb lencse elnyeli azt a cirkulárisan balra polarizált fényt, amely a zöld színt adja, és csak a fekete alapszínt látod, ahogy a fogyatékossággal élő fekete változat esetében mindig.

Készítettem egy videót is a dologról, addig is, míg tavasszal ki nem próbálod magad. Az eredeti hangot zenére cseréltem, mert családom szerint fülsértő volt a felvevő nyüszítése. A felvételt feliratoztam is – kapcsold be, ha nem jelenik meg automatikusan. Megjegyzem, az, hogy a szemüveglencsék becsillannak, kivételesem nem operatőri ügyetlenségemnek köszönhető, ti. azt akartam, hogy lásd, tényleg az objektív elé tettem a szemüveget. (Itt egy másik felvételem is eredeti hanggal, ha érdekel. Ha sérti a füled a nyüszítés, tekerd le a hangerőt.)

Lássuk a fényt!

A Lássuk a fényt! – A foton című bejegyzésemben szerepel a következő ábra:

2. ábra. A tükör elé helyezett jobbmenetes dugóhúzó szimmetriája megfelel a balkezes fotonénak. Tükörképi párjuk viszont balmenetes, ill. jobbkezes. Narancs színnel bejelöltem még valamit, ami nem releváns a fény szempontjából, viszont érdekes. Míg a fotonnak (γ) foton a tükörképi párja is, addig a neutrínónak (ν) a párja antineutrínó. (Az összes neutrínó balkezes, és az összes antineutrínó jobbkezes.) 

Az ábrát elnézve talán Benned is felmerült a kérdés, ahogy bennem:

Vajon a tükör az igazi fotonok bal-/jobbkezességét is megfordítja, vagy csak a modellként használt dugóhúzó csavarodási irányát? 

Nos, a kérdés valóban felmerült bennem, és pontosan akkor, amikor a fenti fotót készítettem. Mi több, a választ tudtam, csak nem sejtettem! Ezért aztán végeztem egy egyszerű kísérletet.

Már vége volt a rózsabogár szezonnak, amikor ősz végén elhatároztam, hogy felteszek a blogomba néhány egyszerű kísérletet a polarizált fénnyel kapcsolatban. Ezekhez a rózsabogarat gondoltam etalonként használni – afféle standard fényforrásnak –, amelyről tudom, hogy cirkulárisan balra polarizált fény jön belőle. Ezt az információt elsőként a Wikipediából szedtem, de más források is megerősítették. Tulajdonképpen a rózsabogaras tesztemből tudom, amit most már Te is tudsz, hogy tudniillik a masterImage 3D moziszemüvegek jobb lencséje a jobbra polarizált fényt engedi át, a bal lencséje pedig a balra polarizáltat (ami jó, mert könnyű megjegyezni). Ezt az információt ugyanis a mozi jegyszedője, akitől a szemüveget kapod, nem árulja el Neked. Az is lehet, hogy fogalma sincs arról, hogyan működik a 3D mozi.

Szóval, a szezon végeztével szememet a földre szegezve jártam, hátha találok egy elhullott bogarat. Jó vagyok a célzatos találás területén: egyszer, Hollandiában, amikor nagyon fáztam, így találtam magamnak egy pulóvert is egy bokor alatt a parkban. Hamarosan szert tettem az alábbi két standard cirkulárisan balra polarizált fényforrásra (ez annyira tudományosan hangzik, hogy már-már szakértőnek érzem magam tőle):

3. ábra. Cirkulárisan balra polarizált standard fényforrásaim. A bal oldali 2D-s példányt a járdán találtam széttaposva, de mint mintának jót tett neki, ti. olyan, mint egy kubista vagy futurista festmény (már nem emlékszem, melyik a kettő közül), mert egyszerre látszik a háta és a hasa, mutatva, hogy a kettő színe különböző. A másiknak hiányzik a feje és a potroha, de a szárnyfedői megvannak. Ha végképp szétesik, azokat fogom csak megőrizni.

Nem szaporítom tovább a szót. Tükör elé helyeztem a bogármaradványokat, és készítettem egy képet csak úgy, natúr  (4. ábra). Aztán egy másikat a moziszemüveg jobb lencséjén keresztül (5. ábra) és végül egy harmadikat a moziszemüveg bal lencséjén keresztül (6. ábra). A képek magukért beszélnek: a tükör a fotonok jobb-/balkezességét is megfordítja, nemcsak a modellezésükhöz használt dugóhúzó jobbos/balos csavarodását. Íme:

4. ábra. A szűrő nélküli felvételen a tükörben és előtte egyformának látszanak a bogarak, amiben semmi meglepő sincs.

5. ábra. A jobb lencsén keresztül készült felvételen a tükör előtti bogaraknak csak a fekete alapszíne látszik, mert a lencse kiszűrte a balra polarizált fényt. A tükörben a bogarak fényes zöldek, de ez jelenthette volna azt is, hogy a tükörben depolarizálódott a bogarak fénye. (Találtam már olyan átlátszó műanyag fóliát, amelynek depolarizáló hatása van.)

6. ábra. A bal lencsén keresztül készült felvételen az előtérben lévő bogarak fényes zöldek, ami nem meglepő, hiszen a bal lencse átengedi a balra polarizált fényt. A tükörben feketének látszanak a bogarak, ami azt jelenti, hogy balra polarizált fényük jobbra polarizáltként verődött vissza, azaz a tükör az igazi fotonokat is tükrözte.

Kipróbáltam a tükröt lineárisan polarizált fénnyel is: egyszer majd azt is megmutatom. Addig találgathatsz, hogy mit tapasztaltam.

Kapcsolatos oldalaim

• Lássuk a fényt! – A foton