de:praktikum:sonnenspektroskopie

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de:praktikum:sonnenspektroskopie [2020/03/09 15:35] – [Datenreduktion] rhainichde:praktikum:sonnenspektroskopie [2024/04/12 08:14] (aktuell) – [Protokoll] rhainich
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 ++++ Datenreduktion für Daten die vor 2016 aufgenommen wurden:| ++++ Datenreduktion für Daten die vor 2016 aufgenommen wurden:|
  
-Einloggen im [[de:praktikum:zugang| Praktikumspool]]. Kopieren der Beobachtungsdaten (TIFF-Files) aus dem Verzeichnis ''~/data/<datum>'' ins eigene Verzeichnis ''~/data_reduction/'. Mit dem Kommando **ls** wird der Inhalt des Verzeichnisses angezeigt. Es sollten nach dem Kopieren mindestens zwei TIFF-Dateien vorhanden sein, deren Namen u.U. auf Aufnahme des Ostrandes und des Westrandes hinweisen.+Einloggen im [[de:praktikum:zugang| Praktikumspool]]. Kopieren der Beobachtungsdaten (TIFF-Files) aus dem Verzeichnis ''~/data/<datum>'' ins eigene Verzeichnis ''~/data_reduction/''. Mit dem Kommando **ls** wird der Inhalt des Verzeichnisses angezeigt. Es sollten nach dem Kopieren mindestens zwei TIFF-Dateien vorhanden sein, deren Namen u.U. auf Aufnahme des Ostrandes und des Westrandes hinweisen.
  
 Die TIFF-Bilder können mit **ImageMagick** über das Konsolenkommando Die TIFF-Bilder können mit **ImageMagick** über das Konsolenkommando
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 ===== Auswertung ===== ===== Auswertung =====
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 +{{section>deng:praktikum:a12:python#Deutsch&noheader}}
  
 Für die Auswertung kann das aus dem Versuch S1 bekannte Python-Skript //comparespecs.py// verwendet werden. Die Angaben sind entsprechend anzupassen und es ist zu beruecksichtigen, dass nun beide Spektren in einer Datei stehen. Verwenden Sie den Editor ihrer Wahl. Die Spektren sollten wiederum über einige Reihen gemittelt werden, um potentielle Pixelfehler auszugleichen, wobei Für die Auswertung kann das aus dem Versuch S1 bekannte Python-Skript //comparespecs.py// verwendet werden. Die Angaben sind entsprechend anzupassen und es ist zu beruecksichtigen, dass nun beide Spektren in einer Datei stehen. Verwenden Sie den Editor ihrer Wahl. Die Spektren sollten wiederum über einige Reihen gemittelt werden, um potentielle Pixelfehler auszugleichen, wobei
 die Bereiche maximaler Aufspaltung auszuwählen sind. die Bereiche maximaler Aufspaltung auszuwählen sind.
 Speichern Sie das Skript und führen es mit  Speichern Sie das Skript und führen es mit 
-  ./comparespecs.py+ 
 +  python comparespecs.py 
 aus. Dies ergibt eine PS-Datei mit den überlagerten Spektren, die mittels aus. Dies ergibt eine PS-Datei mit den überlagerten Spektren, die mittels
-  gv speccmp.ps &+ 
 +  okular spectrum.pdf & 
 betrachtet werden kann. Der Dateiname kann auch innerhalb des Skripts angepasst werden. betrachtet werden kann. Der Dateiname kann auch innerhalb des Skripts angepasst werden.
 Die Verschiebung der Zeeman-Komponenten $\Delta \lambda$ muss ausgemessen werden. Für die Wellenlängeneichung Die Verschiebung der Zeeman-Komponenten $\Delta \lambda$ muss ausgemessen werden. Für die Wellenlängeneichung
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 ===== Protokoll ===== ===== Protokoll =====
  
 +Es ein Praktikumsbericht nach den üblichen Richtlinien anzufertigen, der [[de:praktikum:sonnenrotation#report|S1]] und S2 beinhaltet. Allgemeine Hinweise und Details zur Ausarbeitung eines Praktikumsberichts können [[de:praktikum:protocol|hier]] eingesehen werden.
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 +/*A combined report for [[https://polaris.astro.physik.uni-potsdam.de/wiki/doku.php?id=de:praktikum:sonnenrotation#report|S1]] and S2 with the usual content is to be handed in. See a general overview about the required structure and content [[https://polaris.astro.physik.uni-potsdam.de/wiki/doku.php?id=en:praktikum:protocol|here]].*/
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 +Für diesen Versuch (S1+S2) soll im Rahmen des theoretischen Hintergrundes eine Einführung und Beschreibung des Einsteinturms und der dortigen Instrumentierung gegeben werden. Beschreibe dann wie die Rotation der Sonne bestimmt wird aus einer beobachtbaren Linienverschiebung und erläutere die physikalischen Grundlagen. Beachte hierbei auch mögliche geometrische Korrekturen, die in Betracht gezogen werden müssen. Erläutere die Grundlagen des Zeeman Effekts und wie sie für S2 genutzt werden. Das beinhaltet eine Herleitung der obigen Formel für die Magnetstärke. Diskutiere dabei auch die Wichtigkeit des Zeeman Aufspaltung f"ur unser Experiment, insbesondere die Polarisation des Lichtes und welche Komponenten wir messen.
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 +/*For this experiment, the theoretical overview in the report should give a short introduction to the //Einsteinturm// and its instrumentation. Describe how the rotation of the sun is calculated from an observable line shift and the physical background behind it. Mention further geometric corrections that need to be accounted for. Then describe the basics for the Zeeman effect and how we use it in this experiment. This includes a derivation of the formula above. Discuss the importance of the Zeeman splitting for this laboratory course (e.g. which polarization components are visible and which are measured in our observation).*/
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 +Die Datenauswertung beschreibt die Extraktion des Spektrums aus den Daten. Stelle hierbei die Punkte heraus, die von der allgemeinen Beschreibung, die hier gegeben wird, abweichen und liste alle gesetzten Parameter im Rahmen des Auslesens auf. Suche anschließend ein Bild des Sonnenflecks heraus, z.B. vom [[http://sohowww.nascom.nasa.gov/|SOHO-Archive]] und klassifizieren den Fleck anhand des Waldmeier-Schemas.
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 +/*In the methods section describe the observations and the data extraction, highlight points that deviate from general description in here and list all the parameters you set for the extraction. Search for an image of the investigated sunspots in the [[http://sohowww.nascom.nasa.gov/|SOHO-Archive]]. Classify the sunspot following the Waldmeier (Zurich) scheme. */
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 +Der Analyseteil des Reports präsentiert und beschreibt das extrahierte Sonnenspektrum. Beschreibe hier die Messungen von Linienverschiebungen und die Berechnung des Radialgeschwindigkeit, Rotationsperiode und der Magnetfeldstärke. Vergiss nicht, die Details der genutzten Linien (Wellenlänge, Verschiebung, etc), anzugeben.
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 +/*The results and analysis part presents the extracted solar spectra. It also includes the measurement of the radial velocity shift and the line splitting.  Do not forget to list the individual lines that you use with their respective rest frame wavelength, line shift, etc. Calculate the solar rotation and the strength of the magnetic field.*/
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 +Diskutiere zum Abschluss die Ergebnisse. Bringe sie dazu in den größeren Kontext und vergleiche mit Literaturwerten. Identifiziere mögliche Probleme in der Datenauswertung und denke über Lösungen nach. Gibt es Inkonsistenzen zwischen Literaturwerten und euren Ergebnissen? Erfüllen die Ergebnisse oder die Daten selbst eure Erwartungen? Wenn nicht, was genau ist unerwartet, und was sind mögliche Erklärungen dafür?
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 +/*Finally, discuss your findings. Bring your results into a larger context and make a literature comparison to known solar rotation period and typical magnetic field strength in sun spots. This also includes that you identify potential problems with the data, the data reduction, or the analysis and possible solutions for them. Are their inconsistencies? Do your resulting period and field strength match your expectations? If not, what are potential reason for that?*/
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 //Es ist ein gemeinsames Protokoll aus den Versuchen S1 und S2 zu erstellen.// //Es ist ein gemeinsames Protokoll aus den Versuchen S1 und S2 zu erstellen.//
  
 Im Protokoll ist zunächst auf die Theorie des Zeeman-Effektes einzugehen, sowie die Formel zur Bestimmung der Magnetfeldstärke aus dem Zeeman-Effekt herzuleiten. Im Protokoll ist zunächst auf die Theorie des Zeeman-Effektes einzugehen, sowie die Formel zur Bestimmung der Magnetfeldstärke aus dem Zeeman-Effekt herzuleiten.
-Des Weiteren ist die Bedeutung des Zeeman-Splittings für diesem Versuch zu erläutern (e.g. welche Polarisationskomponenten sind sichtbar und welche werden in diesem Versuch gemessen). Suchen sie im SOHO-Archiv das Sonnenfleckenbild, welches zum Beobachtungsdatum gehört und klassifizieren sie die Flecken nach dem Waldmeierschema. Die Magnetfeldstärke ist zu bestimmen und im Hinblick auf Plausibilität und Vergleichszahlen zu diskutieren. +Des Weiteren ist die Bedeutung des Zeeman-Splittings für diesem Versuch zu erläutern (e.g. welche Polarisationskomponenten sind sichtbar und welche werden in diesem Versuch gemessen). Suchen sie im SOHO-Archiv das Sonnenfleckenbild, welches zum Beobachtungsdatum gehört und klassifizieren sie die Flecken nach dem Waldmeier-Schema. Die Magnetfeldstärke ist zu bestimmen und im Hinblick auf Plausibilität und Vergleichszahlen zu diskutieren.  
 +*/
  
 +Ein paar weitere Stichpunkte kann man in diesen (englischsprachigen) {{en:labcourse:talks:s1s2_presentation_fmattig.pdf|Präsentationsfolien}} finden.
 === Empfohlene Literatur === === Empfohlene Literatur ===
  
  • de/praktikum/sonnenspektroskopie.1583768113.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2020/03/09 15:35
  • von rhainich