@jkien
Hoe het werkt (of zou moeten werken) had ik ook nagerekend.

[quote=jkien post_id=1121915 time=1565220966 user_id=18370]
De vergissing is vermoedelijk dat je het hebt uitgerekend voor glas in lucht: deviatie = 180°-2·arcsin(1.00/1.50) = 96,4°. Maar mijn experiment is glas in zonnebloemolie. Dan is de deviatie = 180°-2·arcsin(n[sub]olie[/sub]/n[sub]glas[/sub]) = 180°-2·arcsin(1.47/1.50).
[/quote]

Dat had ik inderdaad gemist.

meetresultaten, uitgaande van n_zonnebloemolie=1.47 :
             f    D   n_glas/n_olie  n_glas
gewoon glas  8    1       1.031       1.52
loodglas    2.3  0.49     1.056       1.55

[quote=Xilvo post_id=1121813 time=1565091523 user_id=79897]
Ik kende deze methode om een brekingsindex te bepalen niet[/quote]

Dat kan, want ik probeerde maar wat. Het werkte niet, dus ik probeer iets anders. Een bekende "lens" is de bal-lens, zoals een massieve glazen bol. Het brandpunt voor de binnenste stralen is [itex]f = \frac{n D}{4 (n-1)}[/itex] [[url=https://www.rp-photonics.com/ball_lenses.html]bron[/url]] en de buitenste stralen convergeren meer maar hebben geen brandpunt. Voor de situatie van de steel van een wijnglas in olie moet n vervangen worden door n[sub]glas[/sub]/n[sub]olie[/sub]. De formule is gelijkwaardig met [itex]n = \frac{1}{1 - \frac{D}{4f}}[/itex], dus je kunt n uitrekenen als je f en D hebt gemeten. ik heb een filmpje gemaakt van een laserstraal die op verschillende plekken door de steel gaat, eerst voor gewoon glas, en daarna voor loodkristal: [url=https://www.youtube.com/watch?v=nki9gCyOVus&feature=youtu.be]video[/url] (1 minuut).

De plaats van het brandpunt kun je in het filmpje vinden door te zoeken naar het gemeenschappelijke 'scharnierpunt' van de lichtstralen van opeenvolgende beelden.

[code]
meetresultaten, uitgaande van n_zonnebloemolie=1.47 :
f D n_glas/n_olie n_glas
gewoon glas 8 1 1.031 1.52
loodglas 2.3 0.49 1.056 1.55
[/code]

[attachment=0]laser2.png[/attachment]



[quote=Xilvo post_id=1121813 time=1565091523 user_id=79897]
Als ik me niet vergis, is volgens de formule de afbuigingshoek bij n=1,5 al 96,4° .
[/quote]
De vergissing is vermoedelijk dat je het hebt uitgerekend voor glas in lucht: deviatie = 180°-2·arcsin(1.00/1.50) = 96,4°. Maar mijn experiment is glas in zonnebloemolie. Dan is de deviatie = 180°-2·arcsin(n[sub]olie[/sub]/n[sub]glas[/sub]) = 180°-2·arcsin(1.47/1.50).

Ik kende deze methode om een brekingsindex te bepalen niet (wel kritische hoek, uiteraard, maar niet het scherend beschijnen van een cilinder)

In de foto lijkt ook nog zwak een straal te zien die ongeveer 45° afgebogen is.

Als ik met niet vergis, is volgens de formule de afbuigingshoek bij n=1,5 al 96,4° .

Glas 3 lijkt wel iets meer te 'verwijden' dan glas 4, maar heel spectaculair is het verschil ook weer niet. Anderzijds moet de brekingsindex van het glas wel heel erg dicht bij dat van de vloeistof liggen wil je het echt zien 'verdwijnen'.

Bovendien heb je nog borosilicaat glas dat gebruikt wordt in toepassingen waar uitzetting door temperatuur problemen geeft als je gewoon soda-lime glas zou gebruiken, en de brekingsindex daarvan is ca 1.48.

Ik denk niet dat de brekingsindex een al te goede basis is om glassoorten te onderscheiden: er zijn veel soorten glas met ieder hun eigen brekingsindex. Dat de brekingsindex niet overeen komt met die voor "standard" soda-lime glas verbaast me niets: dat soort glas vind je in ramen van 50 jaar oud en in wegwerp glas (een pot groente oid), niet in glas dat gemaakt is om een tijdje mee te gaan zoals een wijnglas.

De enige manier om achter de samenstelling van een glas te komen is analyse van de elementen in het glas.

Mijn glas 3 had in de winkel een sticker met de aanduiding "loodkristal 24%". In de EU moet de dichtheid dan minstens 2.90 g/cm[sup]3[/sup] zijn, en de brekingsindex moet minstens 1.545 zijn. Door onderdompeling vond ik, zoals gezegd, een dichtheid van 2.8, wat iets te laag is. Dan kan aan de onnauwkeurige meting liggen, maar ik vroeg me af of het loodkristal ook herkenbaar is aan de hoge brekingsindex, er bestaat namelijk ook loodglas met een brekingsindex van 1.7. Ik heb de glazen 3 en 4 in een badje met zonnebloemolie gezet, met brekingsindex 1.47, wat de brekingsindex van gewoon glas benadert (1.51). Glas 4 zou in het oliebad dus bijna onzichtbaar moeten zijn (nauwelijks reflecties op het oppervlak, en nauwelijks breking) en glas 3 zou mogelijk beter zichtbaar zijn. Maar op de linkerfoto zijn beide glazen even zichtbaar.

Een andere manier om de brekingsindex waar te nemen begint met een laserstraal die de steel rakelings treft, zodat de helft van de straal rechtdoorgaat, en de andere helft afgebogen wordt met een deviatie van (180°-2β).Hierbij is β de kritische hoek, β = arcsin(n[sub]2[/sub]/n[sub]1[/sub]). Bij glas 4 moet de deviatie dus 26° zijn, en als glas 3 een brekingsindex van 1.7 zou hebben was de deviatie 60°. Maar deze manier van meten is mislukt. Op de rechterfoto gaat het denk ik om de straal met de grootste deviatie, dat is de zwakste straal van de gele waaier, waar het pijltje naar wijst. Op deze ene foto is de deviatie toevallig 15°, maar de meting was zo onnauwkeurig en wisselvallig dat er geen significant verschil was tussen de deviaties van glas 3 en glas 4.


[attachment=0]combi2a.jpg[/attachment]

Ik vermoed ook dat een dikke steel, als die een flink deel van de kelk 'vast heeft' inderdaad invloed kan hebben; de lengte doet er niet toe.

Dit alles is natuurlijk alleen gebaseerd op intuïtie, en die kan er naast zitten :D

Ik denk dat de invloed op de klank in de zin van de frequentie wel mee valt, maar het is wel een onderdeel dat de trilling kan dempen. Stel je voor dat er een idioot dikke steel onder dat glas zat, dan zou het weinig klank opleveren (denk aan een shotglaasje oid).

[quote=Benm post_id=1121712 time=1564989882 user_id=8367]
Lastig te zeggen: als ik naar de foto kijk lijkt glas 3 toch echt een langere en dunnere steel te hebben dan glas 4.
[/quote]
Ik denk dat je gelijk hebt maar ik vermoed dat die steel weinig invloed op de klank heeft.

Lastig te zeggen: als ik naar de foto kijk lijkt glas 3 toch echt een langere en dunnere steel te hebben dan glas 4.

glas  t_1/2   f_reson    Q
       (s)     (Hz)
1      1.4     1030    6400
2      0.8      990    3500
3      0.7      990    3000
4      0.3     1030    1200

[quote=Xilvo post_id=1121672 time=1564906688 user_id=79897]
Wat was de frequentie van de toon van de verschillende glazen?

Het valt op dat het loodkristal-glas (3) wat sneller uitdempt dan glazen 1 en 2. Maar dat zou (als je er tenminste van uit gaat dat dat glas 'beter' moet klinken) verklaard kunnen worden door een hogere frequentie.
De kwaliteitsfactor van een resonator is een maat voor de demping per trillingsperiode.

Welke app gebruik je voor die opname/analyse op je telefoon?
[/quote]

De frequentie van deze vier glazen was bijna gelijk, 1 kHz. De kwaliteitsfactor heb ik hieronder uitgerekend met de formule van [url=https://www.rose-hulman.edu/~moloney/Ph425/ejp_projects_0708/resonant%20wineglass%20excitation%20n%20measurement%20AJP000851.pdf]Skeldon[/url], [itex]Q = \frac{\pi}{\ln{2}} t_{1/2} f_{reson}[/itex]. Jammer dat Skeldon geen formule geeft om Q te berekenen uit de afmetingen van het wijnglas en de materiaaleigenschappen. Hij stelt wel dat de vorm van het glas de factor is met de grootste invloed op Q, maar hij verduidelijkt die opmerking met de vuistregel dat "medium-large" wijnglazen de grootste Q hebben, dus wat hij vorm noemt lijkt neer te komen op afmetingen.
[code]
glas t_1/2 f_reson Q
(s) (Hz)
1 1.4 1030 6400
2 0.8 990 3500
3 0.7 990 3000
4 0.3 1030 1200
[/code]

De gebruikte android app is 'sensor insider'. De opgenomen 'sound level' signalen heb Ik als csv file overgebracht naar een computer met excel voor analyse.



[quote=Benm post_id=1121693 time=1564925742 user_id=8367]
Om de invloed van het materiaal te bepalen zou je eigenlijk twee identiek gevormde glazen moeten hebben, ik heb geen idee of er een fabrikant is die dezelfde modellen in diverse materialen levert.
[/quote]

Glas 3 en 4 zijn wat vorm, afmetingen en glasdikte betreft best vergelijkbaar, en alleen 3 is van loodkristal. In dit geval is de uitdemptijd van het loodkristalglas 2 a 3 keer groter.

Met een fotootje erbij wordt het wel wat duidelijker: glazen 1 en 2 zijn zo te zien fors groter dan 3 en 4. Glas 3 heeft een langere en dunnere steel dan 4, dus indien vastgehouden aan de voet of neergezet op een oppervlak kan dat ook nog wel eens een flinke invloed hebben.

Om de invloed van het materiaal te bepalen zou je eigenlijk twee identiek gevormde glazen moeten hebben, ik heb geen idee of er een fabrikant is die dezelfde modellen in diverse materialen levert.

[quote]
het verbaast me altijd dat een smartphone erin slaagt om in real-time de rms-waarde van het geluidssignaal te bepalen, en desnoods zelfs het gehele frequentiespectrum. Wordt die taak volledig uitgevoerd door de CPU (softwarematig),
[/quote]

Dat doet ie op zn dooie akkertje in software, desnoods op 1 van de 8 cores - die dingen klokken > 2 GHz in een smartphone als deze. FFT vergt niet zoveel rekenwerk, de beperkende factor is waarschijnlijk de microfoon ;)

Wat was de frequentie van de toon van de verschillende glazen?

Het valt op dat het loodkristal-glas (3) wat sneller uitdempt dan glazen 1 en 2. Maar dat zou (als je er tenminste van uit gaat dat dat glas 'beter' moet klinken) verklaard kunnen worden door een hogere frequentie.
De kwaliteitsfactor van een resonator is een maat voor de demping per trillingsperiode.

Welke app gebruik je voor die opname/analyse op je telefoon?

Terzijde: het verbaast me altijd dat een smartphone erin slaagt om in real-time de rms-waarde van het geluidssignaal te bepalen, en desnoods zelfs het gehele frequentiespectrum. Wordt die taak volledig uitgevoerd door de CPU (softwarematig), of is er buiten de CPU een audioprocessor chip die dat efficienter doet (hardwarematig)? Misschien is er iemand die dat weet? (Ik gebruik een samsung galaxy S7).

[quote=Benm post_id=1121615 time=1564767185 user_id=8367]
Dat de samenval van knopen en buiken van invloed is op het geluid lijkt me logisch, maar ik zie niet direct in wat dat te maken heeft met het materiaal waarvan een glas gemaakt is. [/quote]

Er was inderdaad geen verwachte relatie. Ik vroeg me af of er naast de uitdemptijd een ander aspect van het geluid is dat mogelijk bijdraagt aan een "mooie" klank, en overwoog de zweving, zonder theorie.

Tja, dat zinnetje is vreemd, maar mogelijk wel waar: een identiek gevormd glas uit loodkristal heeft een hogere massa en kan daardoor mogelijk meer kinetische energie opvangen. Wat dat vervolgens met met het geluid van doen heeft is me verder volstrekt onduidelijk.

Dat de samenval van knopen en buiken van invloed is op het geluid lijkt me logisch, maar ik zie niet direct in wat dat te maken heeft met het materiaal waarvan een glas gemaakt is. Het zou best kunnen dat de geluidssnelheid in gewoon glas anders is dan in loodkristal, maar ik verwacht geen spectaculair verschil.