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 Betreff des Beitrags: LHires Stabilität
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 11:41:50 AM 
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BET_CEP_RV_20171101.gif
BET_CEP_RV_20171101.gif [ 4.87 KiB | 1139 mal betrachtet ]
Am 1. November konnte ich im Verlauf von 3,5 Stunden 7 Spektren von beta Cep mit meinem LH3 aufnehmen.

Die Wellenlänge wurde mit einer ThAr-Lampe kalibriert, die ich mehr oder weniger sorgfältig in den Strahlengang eingespiegelt habe. Danach habe ich die Wellenlängen einiger Wasserlinen gemessen und von H-alpha(6562.815), CII(6578.052), CII(6582.882) und OII(6640.994). Mit den angegebenen Ruhewellenlängen erhält man daraus die scheinbaren RVs.

Für jede Messung wurde die Mittelwerte und die Standardabweichungen der scheinbaren RVs bestimmt.

Die echte RV habe ich nach
RV(echt) = RV(scheinbar) - RV(Wasser) - RV(Stern) + HZK
berechnet.
Die Fehlerbalken sind einfach die Summe aus STD(scheinbar) und STD(Wasser).

HJD ist das von der Erde zur Sonne transportierte MJD.

günter

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 14:46:14 PM 
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Hallo Günther,

Sehr schön. Ich werde wohl für dieses Jahr gar nichts mehr machen kann, da der Stern für mich unerreichbar wird Aufgrund örtlicher Gegebenheiten. Sehe ich das richtig dass die Fehlerbreite 15 km/s beträgt (+/-), wenn Du null km/sec gemessen hast?

Wenn das stimmt, was ich dahin schreibe, wäre das ziemlich viel, oder?
Herzlicher Gruß Berthold

Daniel hat doch einen speziellen Raum für uns ausgesucht wo wir uns darüber unter uns unterhalten können oder stimmt das nicht. Du weißt ja wahrscheinlich schon warum ich das frage. Die Schrift in diesem Forum ist kaum zu lesen außerdem fühle ich mich ja hier schon seit geraumer Zeit nicht besonders wohl.


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 14:55:03 PM 
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Zitat:
...außerdem fühle ich mich ja hier schon seit geraumer Zeit nicht besonders wohl.
Ja, das geht anderen evtl. auch so, doch wem helfen solche öffentlichen Kommentare im VdS-Forum?
Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 15:24:45 PM 
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Hallo Günter,

ich hätte mal ein paar Fragen zu Deiner Messung:

1) Wie groß ist Deine Eichgenauigkeit z.B. pro Linie in km/sek ?
2) Deine Fehlerbalken liegt bei etwa ±10km/sek. Das erscheint mir sehr viel. Hast Du eine Idee wie dieser Fehler zustande kommt ?
3) Hast Du Deine Messungen mal mit einem Phasendiagramm von bet Cep verglichen ?

Gruß
Klaus


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 16:46:19 PM 
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Hallo,
ich lege zum Vergleich meine Protokolldatei bei, die automatisch von der Iraf-Funktion rvidlines angelegt wird. Mir kommen die Fehlerbalken von Günter auch sehr hoch vor. Allerdings ist bei meinen Werten nicht die Standardabweichung der Nachkalibration berücksichtigt, da ich die Korrektur durch Trocknen mit Spektrotools bestimmt habe. Die Methode von Günter ist aber besser, weswegen ich sie bei meiner nächsten Messung auch anwenden werde. Da ich dabei auch rvidlines benutzen kann, ist das sogar eine Arbeitserleichterung.
Günter, wie lange hast Du belichtet? Wie hoch ist Dein S/N?
Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 17:31:05 PM 
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Da habe ich Fragen zu der Logdatei.

Zwei Zeilen daraus:
Code:
  Measured       User   Residual   Velocity   Residual    Wt Label
 6562.8659   6562.817    0.04891 -8.5833583      2.234 1.00 
Measured ist der Messwert, ok.
User behauptet die Ruhewellenlänge, ok
Residual ist die Differenz daraus, ok
Velocity ist aber nicht die Geschwindigkeit nach der einfachen Dopplerformel, ???
Residual ist die gesuchte Geschwindigkeit, ok

Das Ergebnis wird zusammengefasst in
Code:
Wavelength RMS = 0.0391406
Velocity RMS =    1.764

hcbetCep_2400_2040_2017_11_03_1.ms   1 : Vobs     =  -10.818 km/s, Mean err =  0.88201 km/s, Lines =   5
Vielleicht ist in Vobs ja schon die RV des Sterns und die heliozentrische Korrektur berücksichtigt?

Die Werte von Velocity ergeben bei mir
Mean value : -10.817730 , Standard dev.: 1.9722449

Standard dev =~ 2.2 * Mean err

Also: IRAF = MIDAS / 2.2

So können wir unsere Messwerte aber nicht ernsthaft vergleichen.

günter
Zitat:
Dateianhang:
logfileAbs.dat
Hallo,
ich lege zum Vergleich meine Protokolldatei bei, die automatisch von der Iraf-Funktion rvidlines angelegt wird.
Viele Grüße
Christian

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 17:39:43 PM 
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Zitat:
Dateianhang:
Der Dateianhang logfileAbs.dat existiert nicht mehr.
Hallo,
Günter, wie lange hast Du belichtet? Wie hoch ist Dein S/N?
Viele Grüße
Christian
Ich belichte 300s, ziehe nur Bias ab. SNR ist etwa 170, gemessen in [6622,6639] im beigelegten Spektrum.

günter


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bet_cep_20171101T190441_norm.gif
bet_cep_20171101T190441_norm.gif [ 8.7 KiB | 1107 mal betrachtet ]

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 17:55:23 PM 
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Zitat:
1) Wie groß ist Deine Eichgenauigkeit z.B. pro Linie in km/sek ?
Wie bestimmt man das?
Zitat:
2) Deine Fehlerbalken liegt bei etwa ±10km/sek. Das erscheint mir sehr viel. Hast Du eine Idee wie dieser Fehler zustande kommt ?
Nein, das ist jetzt halt so. Ich habe aber auch nicht zu meinen Gunsten gerechnet. Für die Wasserlinien habe ich in jeder Aufnahme die scheinbaren RVs bestimmt. Das Ergebnis liegt als Bild bei. Die RVs gleicher Farbe sind aus der gleichen Aufnahme. Dass die nicht um die Null-Linie liegen kommt von der nachlässigen Einkopplung der Thar-Lampe. außerdem ist ein Meridianflip dabei.

Zitat:
3) Hast Du Deine Messungen mal mit einem Phasendiagramm von bet Cep verglichen ?
Auch nein. Ich habe da keines gefunden, außer einem von 1992. Da steht
maxRV = JDh241usw + 0.d190usw * E
da weiß ich nicht was ich einsetzen soll und außerdem sind inzwischen schon ca 50000 Perioden vergangen. Das gilt dann eh nicht mehr.

günter


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BET_CEP_WATER_RV_20171101.gif
BET_CEP_WATER_RV_20171101.gif [ 9.04 KiB | 1101 mal betrachtet ]

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 20:47:59 PM 
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... die mittlere Eichgenauigkeit würde ich im Anschluss an die Wellenlängen-Eichung durch einen Vergleich der gemessenen Wellenlängen Deiner ausgewählten ThAr-Linien und den Laborwellenlängen bestimmen. Du bestimmst die Differenzen, teilst durch die jeweilige Wellenlänge und multiplizierst mit c. Dann hast Du die jeweiligen Abweichungen in km/sek. Davon bestimmst Du die Standardabweichung. Das wäre ein Maß für die durchschnittliche Eichgenauigkeit pro Linie. Der Mittelwert sollte natürlich nahe Null sein. Wenn nicht, hast Du eben eine systematische Abweichung zu den Laborwellenlängen.

Einen einigermaßen statistisch abgesicherten Wert hast Du allerdings erst bei einer Stichprobe von etwa 20-25 Messungen, also 20-25 Linien. Das hängt aber natürlich von der Standardabweichung der ermittelten Standardabweichung ab. Die 25 wirst Du vielleicht nicht zusammen bekommen, also nimm das was Du hast (aber n>2 ! :D)

Ich erwarte bei Deiner Auflösung (R=10.000 ?) etwa 2-4km/sek pro Linie. Wenn Du erheblich weniger hast, müssen wir reden. ;D

Die Frage ist nun wie groß diese Streuung am Stern ist, also wenn man einen Standardstern bekannter und konstanter RV vermisst. Sie liegt vermutlich über den 2-4km/sek pro Linie !?

Du hast in Deinem Plot oben nur Wasserlinien ausgemessen. Wieso verschiebt sich denn der Mittelwert von Aufnahme zu Aufnahme ?

Gruß
Klaus


Zuletzt geändert von Klaus Vollmann am 13. November 2017, 21:59:19 PM, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 13. November 2017, 21:56:30 PM 
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Hallo Günter,
ich war nach Deiner Antwort zunächst mal selber verunsichert, was ja auf wissenschaftlichem Gebiet ab und zu gar nicht schlecht ist. Ich habe alles noch mal überprüft. Die Spalte Velocity gibt tatsächlich die Geschwindigkeit an. Dann wird pro Spektrum der Durchschnitt gebildet und für jede Linie die Abweichung (Residual) errechnet. Merkwürdigerweise beruhen die Werte in der Spalte Measured auf den Abweichungen. Die tatsächlich gemessenenen Werte werden in anderen Dateien mit dem Präfix id gespeichert, von denen ich 2 als Beispiel beifüge. Dabei wird für jedes Spektrum eine derartige Datei angelegt. Dazu kommt die nachträgliche Korrektur der Kalibration mittels tellurischer Linien. Schließlich kommt zum daraus resultierenden Spektrum noch die heliozentrische Korrektur, die ich allerdings in der zweiten Version vergessen habe. Sie beträgt ~1,2 km / s (vH ~ -1,2 km / s), ist also in dem Fall unbedeutend.
Das Velocity RMS gibt die Standardabweichung von Velocity an.
Das S/N beträgt beim ersten Spektrum 115.
Christian


Dateianhänge:
Kalibrationskorrektur_betCep.csv [1.19 KiB]
19-mal heruntergeladen
idhcbetCep_2400_2040_2017_11_03_2.txt [600 Bytes]
16-mal heruntergeladen
idhcbetCep_2400_2040_2017_11_03_1.txt [553 Bytes]
13-mal heruntergeladen
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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 15:10:01 PM 
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Hallo zusammen!

Mir scheint, die Messung von Günter ist hier durch andere Fehler als derjenige in lambda gestört. Die Streuung innerhalb einer einzigen Aufnahme liegt bei etwa +/- 2.5km/s und entspricht etwa dem von Klaus erwarteten Wert. Und diese Streuung ist offenbar nicht mit der Wellenlänge korreliert. Alles andere sind globale Streuungen zwischen verschiedenen Aufnahmen. Ich würde hier mal die mechanischen Einflüsse inkl. Seeing und Positionierung des Sterns auf dem Spalt untersuchen, um den Fehlerbalken zu reduzieren. Der LHIRES wurde erklärtermaßen insbesondere für Halpha-Messungen entwickelt und nicht für RV-Bestimmungen. Außerdem ist er notorisch problematisch hinsichtlich seiner mechanischen Stabilität. Und der enge Wellenlängenbereich machen die Bestimmung eines soliden Mittelwerts umso schwieriger.

Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 15:50:26 PM 
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Zitat:
... die mittlere Eichgenauigkeit würde ich im Anschluss an die Wellenlängen-Eichung durch einen Vergleich der gemessenen Wellenlängen Deiner ausgewählten ThAr-Linien und den Laborwellenlängen bestimmen.
Da hätte ich mir auch selber drauf kommen können. Die Residuen sind ganz entsetzlich gut wie das beigelegte Bild zeigt. Der maximale Fehler ist bei etwa 6540A ungefähr 0.5 km/s. 15 Kreuzchen bedeuten hier 15 zur Kalibration verwendete Linien.
Zitat:
Du hast in Deinem Plot oben nur Wasserlinien ausgemessen. Wieso verschiebt sich denn der Mittelwert von Aufnahme zu Aufnahme ?
Du weißt ja wie ich die ThAr-Lampe einkopple. Sie wird zusammen mit einem Spiegel in den Strahlengang geschoben. Bei den gezeigten beta Cep Spektren habe ich sie absichtlich immer mal ein bisschen verdreht dabei. Deshalb wandern die Wasserlinien.

Inzwischen habe ich das etwas verbessert, so dass die Lampe nach vorne als auch zur Seite eine Anschlag hat. Wenn alles auf dem Schreibtisch steht, dann ist die Wiederholgenauigkeit rms etwa +-0,5 km/s. Wenn sich das am Teleskop bewährt, dann werde ich mal darüber berichten.

Die Sternspektren können deshalb trotzdem in der Wellenlänge verschoben sein, weil die ThAr-Lampe nicht in der optischen Achse liegt. Das gibt aber einen systematischen Fehler, den man kennen könnte.

Vielleicht ist auch die Schapleylinse, die ich 13cm vor dem Spalt in den Strahlengang geklebt habe, nicht gut genug und erzeugt Verzerrungen. Denn nur das Sternlicht geht durch diese Linse, die Vergleichslampen nicht. Blos weil es momentan nicht gut geht, muss das nicht die Fehlerquelle sein.

günter


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plotresi2030.gif
plotresi2030.gif [ 24.1 KiB | 1069 mal betrachtet ]

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 16:49:47 PM 
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Hallo Christian, oder wer sich berufen fühlt, Thomas bitte,

Ich nehme mal deine Werte, weil meine auf einem anderen Rechner sind.
Meine sind eher schlechter. :-(

Ich brauche da mal etwas Nachhilfe, weil ich nicht verstehe, was die vielen Zahlen bedeuten:

Mal wieder die Velocity aus einem einzigen Spektrum:
Code:
 7.771799 
 2.525717  
-0.3975732 
10.914598 
8.0417069
7.2353808
Wir sind doch der Meinung, dass sich die Orte, wo die betreffenden Linien entstehen alle gleich schnell bewegen? Hier sind das Halpha, CII,CII,OII,?,?
Andererseits ist hier
Code:
Vobs     =   6.0153 km/s, Mean err =    1.693 km/s, Lines =   6
Das bringe ich nicht unter einen Hut.

günter

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 17:33:45 PM 
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Zitat:
Hallo Christian, oder wer sich berufen fühlt, Thomas bitte
Ich meine natürlich nicht nur Christian und Thomas, sondern wünsche mir überhaupt eine rege Diskussion.


günter

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 18:39:38 PM 
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Hallo Günter,
die gesuchten Wellenlängen sind Ha, C II, C II, O II, He I sgl, Si IV, O II. Das sind die Wellenlängen, die in der Arbeit von Hadrava und Hermanec aufgeführt sind und die auch vom Lhires erfasst werden. O II ist in einigen Spektren kaum erkennbar. Sie wurden dementsprechend von rvidlines dort auch nicht erkannt. Das gilt auch für Si IV, was in keinem Spektrum genügend ausgeprägt ist. Vobs ist der daraus gebildete Mittelwert und Velocity RMS die Standardabweichung.
Du beziehst Dich auf Spektrum 13. 13 und 14 sind zeitlich von den anderen relativ weit weg und von schlechter Qualität. Über die Ursachen habe ich mir auch schon vergeblich den Kopf zerbrochen. Es kann an durchziehenden Wolken liegen. Wahrscheinlichlicher ist, daß es in diesem Zeitraum eine stärkere Temperaturänderung gegeben hat.
Auch Spektrum 1 hat einen relativ hohen Korrekturbedarf durch tellurische Linien. Ich will dies aber nochmal auf einem anderen Weg als über SpectroTools überprüfen. Mit rvidlines kann ich die Wellenlängenabweichungen zwischen kalibriertem und H2O Spektrum wahlweise mittels Schwerpunkt oder durch Gaussfit messen. Defaultmäßig wird die Schwerpunktmessung vorgeschlagen.
http://iraf.net/irafhelp.php?val=center ... =Help+Page
Hat jemand zufällig eine Textdatei mit den Wasserdampflinien zur Hand? Bitte schick sie mir zu. Ich habe meine nicht finden :(
Ich habe das Gefühl, daß wir und doch wieder in Langenselbold oder sonst wo treffen sollten.
Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 18:59:30 PM 
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Ha, da gibt es einen Unterschied zwischen Standardfehler und Standardabweichung, also mean_error und Std!

mean_error = std/sqrt(n)

Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Standardf ... en_Mittels.

Dann werden meine Fehlerbalken einfach um den Faktor 2 kleiner und die Welt ist wieder schön.

günter

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 20:09:22 PM 
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Vorsicht!
Unter mean error wird auch häufig absolute mean error verstanden, weshalb meistens root mean square (RMS) verwendet wird. Dann gibt es noch Definitionen mit n bzw. n-1 im Nenner. Es würde hier zu weit führen, die Details auseinander zu klabüsern. Ich empfehle R. J. Barlow, Statistics, Wiley Verlag. Dort steht eigentlich alles, was wir normalerweise brauchen.

Thomas, Du behauptest immer wieder, der Lhires sei instabil. Hast Du Beweise?
Ich habe nur die Erfahrung gemacht, daß bei schnellen Temperaturänderungen Probleme mit der Kalibration auftreten. Das ist auch zu erwarten, da die Längenänderungen auch mit einer Änderung der L / mm verbunden sind. Ich habe leider keine Information über den Ausdehnungskoeffizient der Gitter.
Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 20:45:57 PM 
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Hallo Christian,

ich sage nicht, dass der LHIRES instabil ist. Ich sage, dass er durch seine Anwendung in der RV-Genauigkeit limitiert ist. Wenn Du die Arbeiten in der Community verfolgst, wirst Du herausfinden, dass der LHIRES Radialgeschwindigkeiten nur im Breich von km/s liefert. Dafür wurde er eben nicht entwickelt sondern für EW-Messungen, wie Buil mal explizit geschrieben hatte. Und wenn ich mich richtig erinnere, hattest Du auf der ASpekt 2013 selbst entsprechende mechanische Änderungen am LHIRES präsentiert weil Du mit der Stabilität unzufrieden warst. Ich sage ja immer wieder, wir brauchen mal vernünftige Tests, so wie sie für Echelles von Profis durchgeführt wurden. Die gibt es m.W. aber nicht und daher müssen wir die Messungen der Kollegen akzeptieren.

Der Ausdehnungskoeffizient des Gitters: Das hattest Du vor ein paar Monaten schon einmal angesprochen und ich habe dann dargelegt, dass der vernachlässigbar weil zu klein ist.

Zu den mittleren Fehlern kann man auch einfach Wikipedia konsultieren: https://de.wikipedia.org/wiki/Empirisch ... abweichung

Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 21:45:09 PM 
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Hallo Christian,

der Ausdehnungskoeffizient von BK7 ist eps=8*10-6 1/K.

Wenn man mal annimmt, dass die Beschichtung auf dem Glas einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten haben muss, da sich ansonsten die Gitter-Schicht mit der Zeit ablösen würde, kann man versuchen den Effekt mit der Gittergleichung abzuschätzen:

n*lambda/d = sin(Alpha) + sin(beta)

Da sich das Gitter relativ mit eps*Delta T ausdehnt, ändert sich auch die Gitterkonstante um diesen Betrag: d=d(eps, Delta T).

Wir nehmen mal an, der Einfallswinkel bleibt nach der Temperaturänderung gleich und betrachten eine bestimmte Stelle auf der CCD vor und nach der Temperaturänderung, also einen unveränderten Beugungswinkel beta. Da die rechte Seite der Gittergleichung damit konstant bleibt, muss sich die Wellenlänge um den gleichen relativen Betrag ändern wie die Gitterkonstante d.

Also für Halpha: Delta Lambda = 6563 A * 8*10-6 1/K * Delta T = 0,052 A/K * Delta T. Die Dispersion des LHires ist etwa 0,11A/Pi, d.h., wir reden hier über ein 1/2 Pixel pro Kelvin.

In km/sek ist das:

Delta v = Delta Lambda / Lambda * c = eps * Delta T * c => 2,4 km/sek pro Kelvin !

Also interessanterweise einfach die relative Ausdehnung mal c !

Das ist RECHNERISCH vom Betrage her ein kräftiger Effekt. Danach müsste man also die Temperatur des Spektrometers auf mindestens 0,1K genau halten. Ich vermute aber, dass das Gitter wegen schlechter mechanischer Ankopplung auch thermisch schlecht angekoppelt ist und sich eine Änderung der Außentemperatur nicht sofort 1:1 auswirkt, sondern etwas gedämpft oder langsamer. Aber ein Temperatur-Effekt ist jedenfalls bei einigen Spektrometern unserer Kollegen deutlich sichtbar. Für genaue RV-Messungen (einige 100m/sek) ist aus meiner Sicht daher eine Temperaturstabilisierung und thermische Isolation unumgänglich !

Gruß
Klaus


Zuletzt geändert von Klaus Vollmann am 15. November 2017, 09:23:55 AM, insgesamt 7-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 21:56:24 PM 
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Hallo Thomas,
Zitat:
Hallo Christian,

ich sage nicht, dass der LHIRES instabil ist. Ich sage, dass er durch seine Anwendung in der RV-Genauigkeit limitiert ist. Wenn Du die Arbeiten in der Community verfolgst, wirst Du herausfinden, dass der LHIRES Radialgeschwindigkeiten nur im Breich von km/s liefert. Dafür wurde er eben nicht entwickelt sondern für EW-Messungen, wie Buil mal explizit geschrieben hatte. Und wenn ich mich richtig erinnere, hattest Du auf der ASpekt 2013 selbst entsprechende mechanische Änderungen am LHIRES präsentiert weil Du mit der Stabilität unzufrieden warst. Ich sage ja immer wieder, wir brauchen mal vernünftige Tests, so wie sie für Echelles von Profis durchgeführt wurden. Die gibt es m.W. aber nicht und daher müssen wir die Messungen der Kollegen akzeptieren.
Ich hatte in Lüneburg eine Methode vorgestellt, wie man Kalibrationslicht in den Strahlengang über eine Lichtleitfaser einspiegeln kann. Durch die neue Kalibrationseinheit, die auch zum Nachrüsten angeboten wird, ist das aber nicht mehr unbedingt nötig. Ich habe aber auch einiges in Richtung Stabilität getan. Das betrifft aber die Anbringung des Lhires am Teleskop und die Kamerafixierung.
Zitat:
Der Ausdehnungskoeffizient des Gitters: Das hattest Du vor ein paar Monaten schon einmal angesprochen und ich habe dann dargelegt, dass der vernachlässigbar weil zu klein ist.
Ich erinnere mich jetzt. Hatte ich leider vergessen. Trotzdem habe ich in solchen Situationen schon öfters Probleme mit der Kalibration gehabt. Während ich diese Zeilen schreibe, hat Klaus hier die Sache vorgerechnet.
Zitat:
Zu den mittleren Fehlern kann man auch einfach Wikipedia konsultieren: https://de.wikipedia.org/wiki/Empirisch ... abweichung

Gruß, Thomas
Das ist natürlich richtig. Wenn man aber das ganze richtig verstehen will, nimmt man doch besser ein Lehrbuch zur Hand. Das oben von mir genannte ist sehr leicht lesbar.
Hallo Klaus,
vielen Dank, Du hast mir die Rechenarbeit abgenommen hast. Ein weiterer Grund könnte sein, daß sich die Temperaturänderung am Gitterrücken schneller einstellt als an der Oberfläche, da der Gitterrücken mit dem Metallträger Kontakt hat. Das könnte zusätzliche eine Krümmung bedeuten.

Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 22:06:03 PM 
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Hallo Christian! Wer erinnert sich schon an alles! Zum Ausdehnungskoeffizient muss es damals um das Auflösungsvermögen gegangen sein weil ich mich da nur an der Linienanzahl orientieren musste. Na egal, Klaus hat es ja nun vorgerechnet. Jetzt frage ich mich aber, warum wir so starke Verschiebungen damals bei der WR140-Kampagne am Teide nie beobachtet hatten obwohl wir auch dort signifikante Temperaturänderungen zwischen den Neon-Aufnahmen (~30 Minuten) hatten. Reagiert ein Gitter tatsächlich so langsam?
Ciao, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 22:35:27 PM 
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Hallo,
Ihr hattet doch Bertholds Echelle. Dabei spielt noch das n >> 1 herein, was eine dämpfende Wirkung auf die Temperaturempfindlichkeit haben müsste. d wird durch d/n ersetzt! beim Lhires ist n = 1.
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 22:37:51 PM 
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Nein, das war der LHIRES von Wolfgang Arnold.


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 22:57:39 PM 
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Hallo,
ich glaube ich habe mich mit dem Einfluss von n geirrt. ich werde nochmal darüber nachdenken.
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 14. November 2017, 23:17:08 PM 
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Hallo Christian und Günter,

es wäre bestimmt mal interessant wenn Ihr einen Temperaturtest durchführen würdet. Die aktuellen Außentemperaturen vereinfachen die Messung auch ein wenig. Abends den Spektrografen z.B. nach draußen stellen, morgens reinholen und alle 10 Minuten eine Kalibrationsmessung durchführen. Der Temperaturunterschied ist ca. 20 Grad und da sollte man schon was sehen.

Gruß
Klaus


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 Betreff des Beitrags: Re: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 15. November 2017, 19:15:02 PM 
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Das werde ich am Sonntag tun. Interessant ist aber doch nur der
Temperaturunterschied zwischen den Aufnahmen von Kalibrationslicht und
Objekt. Der wird nun nicht so groß sein.

Das kriegen wir schon raus.
günter

Am Dienstag, den 14.11.2017, 22:17 +0100 schrieb Klaus Vollmann:
Zitat:
Link zum neuen Beitrag: http://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=4982
#p30616 

Hallo Christian und Günter,

es wäre bestimmt mal interessant wenn Ihr einen Temperaturtest 
durchführen würdet. Die aktuellen Außentemperaturen vereinfachen die 
Messung auch ein wenig. Abends den Spektrografen z.B. nach draußen 
stellen, morgens reinholen und alle 10 Minuten eine
Kalibrationsmessung 
durchführen. Der Temperaturunterschied ist ca. 20 Grad und da sollte 
man schon was sehen. 

Gruß
Klaus

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 15. November 2017, 20:55:34 PM 
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Hallo Günter,

natürlich hast Du Recht, aber ich denke es ist besser wenn man den Temperaturunterschied erst mal groß macht, um den Effekt deutlich zu sehen.

Gruß
Klaus


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 15. November 2017, 21:47:38 PM 
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Hallo Klaus,
ich finde Deinen Vorschlag auch sehr gut und will es auch ausprobieren. Nur gibt es bei großen Temperaturdifferenzen das Problem, daß u. U. mehrmals nachfokussiert werden muss. Bei DeltaT = 15 K ist das zweimal nötig.
Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 09:30:49 AM 
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Hallo Christian,

das kann ich nachvollziehen, aber ich glaube da kommt man nicht dran vorbei. Ich denke man sollte die "Tücken" seines Meßgerätes so genau wie möglich kennen, um es sinnvoll zu betreiben. Das gilt insbesondere bei genauen RV-Messungen mit unseren Spektrometern. Darum meine ich auch es wäre sinnvoll umfangreiche Messreihen an Standardsternen mit konstanten (und evtl. bekannten) RV's aufzunehmen, um zunächst den RV-Messfehler am Stern herauszubekommen. Das wird von Messreihe zu Messreihe auch sicherlich schwanken und mit der Zeit findet man die Gründe dafür. Ich weiß, dass das mühsam ist aber vielleicht kann man so z.B. auch ermitteln, ob der Messfehler "am Stern" grösser ist als bei der Eichung und woran das liegen könnte !? Möglicherweise kann man dann Maßnahmen ergreifen und den Messfehler am Stern verringern ...

Gruß
Klaus


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 12:08:00 PM 
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Aus unserem Buch Kapitel 15, Seite 529:

A Short Story

When he worked on his PhD thesis Thomas had to test the William-Wehlau-Spectropolarimeter at the Elginfield Observatory together with his mentor Tony Moffat. During that very time Klaus enthusiastically took part in the observatory test in Ontario along with Thomas and Tony. One night, very repetitive and monotonous tests of the optical components had to be performed and Thomas was already quite bored. When he suggested to shorten the measurements Tony clearly refused to do so. It was early in the morning and Thomas was tired. He was annoyed! But Klaus said dryly. “You should listen to him, he has expertise and knows more than you.” Fortunately Thomas followed this advice, and not until much later did this number of measurements turn out to be most important for describing the optical system properties.


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 12:58:22 PM 
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Was verstehst Du unter Eichung? Unter Eichung verstehe ich den Vergleich in periodischen Abständen eines Messinstruments z. B. eines Voltmeters mit einem Normal, etwa einer Eichspannungsquelle. Zwischen zwei Eichprozessen kann das Messinstrument beliebig oft benutzt werden. Bei einem Spektrometer muss ich aber bei jeder Messreihe mindesten pro Stunde eine Kalibrationsaufnahmen machen. Insofern besteht nach meinem Verständnis ein Unterschied zwischen Eichung und Kalibration. Damit wir nicht einander vorbeireden bitte ich Dich um Klarstellung.
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 16:00:12 PM 
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... ich meinte mit Eichung die Wellenlängen-Kalibration :-) Aus meiner Erfahrung stellt man immer wieder fest, dass die Genauigkeit der Eichlinien (in km/sek) viel größer ist als die Genauigkeit einer Messung am Stern. Mich würde mal interessieren, ob das beim LHires auch so ist und wenn ja wie groß der Unterschied ist.

Gruß
Klaus


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 16:34:54 PM 
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Hallo Christian & Günter, es wäre sehr gut, wenn dann auch die Wellenlängenstabilität am Teleskop in Abhängigkeit von der Position bestimmt werden könnte. Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 19:53:00 PM 
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Zitat:
Hallo Christian & Günter, es wäre sehr gut, wenn dann auch die Wellenlängenstabilität am Teleskop in Abhängigkeit von der Position bestimmt werden könnte. Gruß, Thomas
Hallo Thomas,
meinst Du die Position des Teleskops oder den Winkel zwischen Lhires und Horizontalebene? Wegen der Stabilität kann ich gerne in meinem Archiv nachsehen. Ich mache in der Regel eine Serie von Einzelspektren und am Ende 2 - 3 Kalibationsspektren. Die 2D-Objektspektren werden gemittelt und dann daraus das 1D-Kalibrationsspektrum gewonnen. Bekanntlich sind die Linien eines Kalibrationsspektrums beim Lhires gekrümmt. Da die Einzelspektren um einen (sehr) geringen Betrag senkrecht zur Dispersionsrichtung verschoben sein können, ist es natürlich ideal, für jedes Einzelspektrum ein gesondertes Kalibrationsspektrum zu extrahieren. Das ist aber sehr zeitaufwendig, da dann jeweils die Wellenlängen der Linien bestimmt werden müssen. Einfacher ist es, das aus dem gemittelten Spektrum gewonnene Kalibrationsspektrum jeweils auf die Einzelspektren anzuwenden. Ich würde die letztere Möglichkeit erstmal vorziehen und einen zusätzlichen Vergleich mit den tellurischen Linien vornehmen. Ich kann natürlich auch Spektren von unterschiedlichen Beobachtungstagen vergleichen.
Die meisten Spektren habe ich von Deneb und gam Cas. In der Nähe von Ha ist, soweit ich mich erinnere, eine Fe-Linie. Hbeta ist ebenfalls stabil. Wahrscheinlich ist das aber kein Standardstern in Eurem Sinne.
Bitte sagt mir, wie Ihr Euch das ganze vorstellt.
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 21:49:55 PM 
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Hallo Christian,

um die Sache zu vereinfachen, wären die Winkel zwischen Lhires und Horizontalebene zunächst ausreichend. Von 0° bis 90° in 5°-Schritten wäre das nicht schlecht. Vielleicht bei identischen Winkeln den LHIRES auch noch um 90° in seiner Achse gedreht. Das wäre dann allerdings schon 35 Spektren. Wenn das zu viel ist, würde ich 10°-Schritte vorschlagen aber immer jeweils den Spektrografen um 90° gedreht, also 19 Spektren (bei 0° muss man den ja nicht drehen). Ich bin mir nicht sicher, ob es Objektspektren sein müssen oder ob Kalibrationsspektren ausreichen.

Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 16. November 2017, 23:11:10 PM 
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Hallo Christian und Thomas,

vielleicht habe ich schon gemacht, was ihr da messen wollt.
http://www.spektros.de/lh3_rigidity.php

günter

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 08:31:42 AM 
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Teilweise stimmt das, Günter! Ich finde das aber unvollständig.
Zitat:
...I mostly grasped its mounting plate by hand and turned the spectrograph around to various extreme positions.
Ich würde Tests mit dem Gerät (darüber hinaus) Tests am Teleskop durchführen, die benannten 5°-Zwischenschritte berücksichtigen und dann reale Wellenlängenverschiebungen bestimmen.
Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 11:15:01 AM 
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Da gibt es noch eine Seite 2.

günter

Am Freitag, den 17.11.2017, 07:31 +0100 schrieb Thomas Eversberg:
Zitat:
 

Teilweise stimmt das, Günter! Ich finde das aber unvollständig.

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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 11:36:05 AM 
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Hallo Imperfekt, oder besser Impräfekt! Aha, das übersieht man schnell. Am besten gleich alles auf eine Seite.

Das ist ja schon mal sehr interessant! Also eine Verschiebung in der Größenordnung 3 (Dek) bis 10 Pixel (Rek). Hast Du das schon in lambda umgerechnet? Und relativ zum Horizont bei unterschiedlichen Positionen des LH relativ zur optischen Achse?

Gruß, Der Präfekt


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 Betreff des Beitrags: Lhires Stabilität 1
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 12:38:18 PM 
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Ich fange jetzt ein neues Thema an. Mit beta Cep hat die Stabilität des LHiRes ja direkt nichts zu tun.

Ich habe in einem unbenutzten Zimmer einige Stunden lang Spektren meiner ThAr-Lampe aufgenommen. Der Spektrograph stand dabei kaum bewegt auf dem Tisch.

Ein Thermometer, das neben der Mikrometerschraube in Kontakt mit dem Blech des LH war zeigte Temperaturen zwischen 15.0 und 15.3 Grad Celsius an.

Die ThAr-Lampe wird zusammen mit einem Ablenkspiegel von der Seite her in den Strahlengang gebracht. Ich habe fast bei jeder Messung die Abdeckung dieser Einschuböffnung abgeschraubt, die Lampe hineingesteckt und ein Spektrum aufgenommen. Zwischen den Aufnahmen war die Lampe meistens ausgeschaltet. Der Spektrograph hatte eine Stunde Zeit sich an die Raumtemperatur anzupassen.

Dann entstanden 22 Aufnahmen die ich fast alle ausgewertet habe. Dazu wurde nur das erste Spektrum in der Wellenlänge kalibriert. Mit rebin/long wird jede Zeile des Rohbildes in der Wellenlänge kalibriert. Die gekrümmten Spektrallinen der Originalaufnahmen stehen danach senkrecht. Die verbliebenen 21 Aufnahmen wurden als Objektframes mit der gefunden WL-Relation rebinnt. Um die Zeile 250 habe ich dann aus 40 Zeilen von jedem 2D-Spektrum ein eindimensionales Spektrum hergestellt (Midas hat's auf meinen Wunsch gemacht). Davon habe ich dann 20 Spektren weiter verwendet.

In jedem 1D-Spektrum wurden die Wellenlängen von 10 Linien mit einem Gaussfit bestimmt (search/long). Die Differenzen dieser Wellenlängen mit den Katalogwellenlängen ergeben einen Geschwindigkeitsfehler. Innerhalb eines Spektrums ist da die Standardabweichung nur knapp 0.3 km/s. -> rv_am_tisch.gif

Die systematischen Fehler sind allerdings groß. Ich habe den Mittelwert des Geschwindigkeitsfehlers über die Uhrzeit geplottet. -> rv_nach_ut.gif

Der kleine rote Pfeil zeigt, wann ich die CCD eingeschaltet habe. Nachdem der Chip -10 Grad Celsius erreicht hatte, begannen die Aufnahmen. Den anfänglichen Anstieg des RV-Fehlers habe ich auch in anderen Sitzungen bemerkt. Gegen 14:30 habe ich schnell hintereinander Spektren aufgenommen. Zwischen den Aufnahmen habe ich die Lampe aus dem Spektrographen entfernt, aber nicht ausgeschaltet. Das war auch der Zeitpunkt der höchsten Temperatur, 15.3°C.

günter


Dateianhänge:
rv_nach_ut.gif
rv_nach_ut.gif [ 4 KiB | 904 mal betrachtet ]
rv_am_tisch.gif
rv_am_tisch.gif [ 8.07 KiB | 904 mal betrachtet ]

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 Betreff des Beitrags: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 14:03:58 PM 
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Hallo Günter, wenn ich das richtig interpretiere, pendelt sich die Stabilität erst ein (Anstieg von 0 auf 10 km/s) und schwankt dann nur noch um rund 4 km/s. Die Ausreiser bei 14.5 und 15.8 kann ich nicht interpretieren. Den Anfang interpretiere ich als Drift. Auch das zweite Bild kann ich so nicht interpretieren weil ich die Reihenfolge der einzelnen Spektren nicht erkenne.
Gruß, Thomas


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 Betreff des Beitrags: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 14:38:25 PM 
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... Sehr interessant !

Könntest Du mal die Wellenlängen der 10 Linien aufschreiben ? Alles Stern-Linien ?
Und was hast Du für eine Auflösung ?
Und könntest Du mal Dein Kalibrations-Fit für die 10 Linien zeigen ?
...

Gruß
Klaus


Zuletzt geändert von Klaus Vollmann am 17. November 2017, 14:45:06 PM, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 14:45:01 PM 
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Nimm doch einfach rv_am_tisch als Aufriss und rv_nach_ut als Seitenriss
und stürze Dich in das dreidimensionale Vergnügen.

günter

Am Freitag, den 17.11.2017, 13:03 +0100 schrieb Thomas Eversberg:
Zitat:
Link zum neuen Beitrag: http://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=4989
#p30633 

Hallo Günter, wenn ich das richtig interpretiere, pendelt sich die 
Stabilität erst ein (Anstieg von 0 auf 10 km/s) und schwankt dann
nur 
noch um rund 4 km/s. Die Ausreiser bei 14.5 und 15.8 kann ich nicht 
interpretieren. Den Anfang interpretiere ich als Drift. Auch das
zweite 
Bild kann ich so nicht interpretieren weil ich die Reihenfolge der 
einzelnen Spektren nicht erkenne. 
Gruß, Thomas

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 Betreff des Beitrags: Re: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 14:50:01 PM 
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Das sind alles Linien der ThAr-Lampe.
Die Auflösung ist etwa 16k.

günter


Am Freitag, den 17.11.2017, 13:38 +0100 schrieb Klaus Vollmann:
Zitat:
 
Könntest Du mal die Wellenlängen der 10 Linien aufschreiben ? Alles 
Stern-Linien ? 
Und was hast Du für eine Auflösung ?

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 Betreff des Beitrags: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 14:54:36 PM 
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OK, ich stürtze...

Das heißt also, dass Du eine globales Temperaturverhalten hast, inklusive anfängliches einpendeln. Innerhalb der einzelnen Spektren liegt die Streuung bei etwa 1km/s und global bei 4 km/s. Das alles bei maximal 0.3°C. Ganz schön heftig, wie ich meine. Wenn Du das nächtliche Temperaturverhalten in den Griff bekommst, solltes Du m.E. auf 1km/s genau messen können. Das wäre wiederum sehr gut.


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 Betreff des Beitrags: Re: Re: Re: LHiRes Stability
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 15:45:01 PM 
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Welche Linien bitte genau? Oder welches Wellenlängenintervall umfassen Deine Messungen?
Berthold

Von meinem iPhone gesendet
Zitat:
Am 17.11.2017 um 13:50 schrieb Günter Gebhard :

Link zum neuen Beitrag: http://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=4989#p30636

Das sind alles Linien der ThAr-Lampe.
Die Auflösung ist etwa 16k.

günter


Am Freitag, den 17.11.2017, 13:38 +0100 schrieb Klaus Vollmann:
Zitat:
Könntest Du mal die Wellenlängen der 10 Linien aufschreiben ?
Alles
Stern-Linien ?
Und was hast Du für eine Auflösung ?
--
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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 16:05:39 PM 
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Hallo Günter, hallo Thomas,
ich werde das ganze Programm, das Thomas vorgeschlagen hat, in 5° Schritten durchziehen. Dabei will ich den Lhires
a) senkrecht, b) Spalt parallel zur RA-Achse und c) Spalt senkrecht zur RA-Achse positionieren. Man kann das schließlich auch bei bedecktem Himmel durchführen. Das ergibt 3 x 19 Spektren.
Eine unabhängige Messung erscheint mir aus mehreren Gründen sinnvoll:
1. Die Befestigung des Lhires ist bei Günter atypisch.
2. Meine Kamera ist etwas schwerer (ca. 800 g), aber dafür stabiler am Lhires befestigt.
3. Ein Test mit 2 Exemplaren ist immer besser als nur ein Exemplar
4. Ich vermute, daß unsere Exemplare nicht völlig identisch sind.
Viele Grüße
Christian


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 Betreff des Beitrags: Re: beta Cep
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 16:23:56 PM 
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Sehr gut!


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 Betreff des Beitrags: Re: LHires Stabilität
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 16:45:13 PM 
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Hallo Berthold,

ich lege das Ergebnis von plot/resi von Zeile 250 bei, eine Liste der verwendeten Linien bei den Graphen rv_am_tisch und rv_nach_ut und das erste 1dimensionale Spektrum der Serie.

günter


Dateianhänge:
plotresi_y250.pdf [16.56 KiB]
23-mal heruntergeladen
ThAver.fits [11.25 KiB]
14-mal heruntergeladen
usedWAVE.txt [511 Bytes]
16-mal heruntergeladen

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 Betreff des Beitrags: Re: LHires Stabilität
BeitragVerfasst: 17. November 2017, 17:20:17 PM 
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Danke Günter, bin zur Zeit unterwegs , es ist halt so, dass das Objektiv des eShel zwar weit
komplexer ist, als das des lhires, aber eben das Problem hat , nicht optimal auf die 34.Ordnung
Scharf gestellt werden zu können, weil dann eben schon im Grünblauem nicht hinnehmbare
Unschärfen entstünden. Aber ich gucke aber mal nach, welche Linien ich in der 34. Ordnung habe und Messe die mal gesondert aus.

hG
Berthold


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