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| epsilon Aur https://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=115 |
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| Autor: | Lothar Schanne [ 18. Dezember 2006, 21:50:16 PM ] | ||
| Betreff des Beitrags: | epsilon Aur | ||
Anmerkung des Admins: Dieser Thread wurde aus folgender Diskussion abgezweigt: http://spektroskopie.fg-vds.de/forum/vi ... .php?t=103 ---------------------------------------------------------------------- Hallo, zur Frage des "wahren" Fehlers von uns gemessener EW's: Im Rahmen der Vorbereitungen zu einer Veroeffentlichung meiner epsilon Aurigae-Beobachtungen habe ich versucht, die realen Fehlerbereiche meines Systems aus "Apparatur, Reduktionsmethodik und Lothars Gewohnheiten" aus (hoffentlich) zeitstabilen photospaerischen schwachen Absorptionslinien von eps Aur zu bestimmen. In der Anlage findet ihr eine pdf-Datei, darin die Tabelle 2. Die dahinterliegenden Messungen decken ueber 1,5 Jahre ab. Es sind 6 Linien betrachtet. "Castelli" bezieht sich auf eine Veroeffentlichung der Aequivalentbreiten der Linien und ELODIE auf ein Referenzspektrum in ELODIE, aus dem ich die EW mit meiner Reduktionstechnik integriert habe. Die Castelli-Werte sind also ganz unabhaengig von meinen "System", bei den ELODIE-Werten ist nur die Messung des nicht-normierten Spektrums unabhaengig von mir, die Normierung und die EW-Integration decken sich mit der Methodik an eps Aur. Unter der Spalte measurements sind die Daten zu den EW's aufgelistet, die aus meinen selbst gemessenen Spektren stammen: Durchschnittswert (average), die Standardabweichung des Kollektivs aus Messwerten der EW's und die Kollektivstaerke (Anzahl der in der betreffenden Linie ausgewerteten Spektren). Die Standardabweichung liegt typischerweise unter 0,03 Angstr. Die Differenzen meines Mittelwerts zu den Castelli-Werten bzw. den aus dem ELODIE-Spektrum ermittelten EW's liegen unter 0,1 Angstr., meist im Bereich unter 0,03 Angstr. Gegenueber Castelli ist auch ein systematischer Trend zu sehen, ich finde durchweg weniger wie Castelli (negative Differenzen in der letzten Spalte). Insgesamt kann ich zufrieden sein. Der Vertrauensbereich meiner Messungen an (relativ schmalen, schwachen) Linien scheint besser als 0,1 Angstr. zu sein. Warum zeige ich das? Jeder kann sich auf diese oder aehnliche Weise von der eigenen (absoluten) Messqualitaet ueberzeugen und damit gegenueber anderen Personen die Messgenauigkeit glaubwuerdig belegen. Man kann sich damit auch systematisch verbessern, in dem man durch geeignete Massnahmen die Latte immer hoeher legt und den (Miss)Erfolg kontrolliert. Viele Gruesse an alle, die das lesen Lothar Am Montag, 18. Dezember 2006 16:07 schrieb Thomas Eversberg: Zitat: Hallo zusammen!
Zitat: Die rein statistischen Fehler sind mit Vorsicht zu genießen, da die
Das stimmt. Allerdings verlieren die statistischen Fehler damit natürlichSubtraktion der photosphärischen Linie bei diesen Messungen die größte Fehlerquelle sein dürfte. Zumindest ist zu erwarten, dass diese Subtraktion leicht systematische Abweichungen verursachen kann. Es wäre daher gut, auch Messungen ohne diese Subtraktion zu vergleichen. nicht ihr Wichtigkeit und sind somit nicht mit Vorsicht zu genießen. Wir hatten dazu ja schon in Sonneberg eine Diskussion beim Kaffee. Dabei wurden Messungen an Standardsternen mit konstanter EW vorgeschlagen. Ich halte das für besser, als Messungen von variablen Linien gegenseitig auszutauschen. Der systematische Fehler lässt sich m.E. nur durch eigene wiederkehrende Beobachtungen über einen langen Zeitraum (~Monate - Jahre) eruieren. Das ist Mühsam aber eigentlich kein Problem. Daher habe ich zumindest zu Ernst's Daten in dieser Hinsicht ein solides Vertrauen. Der kennt sein Instrument doch fast so gut wie seine Frau... [Laughing] Gruss, Thomas
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| Autor: | Ernst Pollmann [ 19. Dezember 2006, 10:55:51 AM ] |
| Betreff des Beitrags: | gCas |
In einer eMail vom 18.12.2006 20:51:23 Westeuropäische Normalzeit schreibt Lothar Schanne: Zitat: Unter der Spalte measurements sind die Daten zu den EW's
Hallo Lothar!aufgelistet, die aus meinen selbst gemessenen Spektren stammen: Durchschnittswert (average), die Standardabweichung des Kollektivs aus Messwerten der EW's und die Kollektivstaerke (Anzahl der in der betreffenden Linie ausgewerteten Spektren). Die Standardabweichung liegt typischerweise unter 0,03 Angstr. Vorab zwei Fragen: 1) ist unter "Anzahl der Messungen" die Anzahl aufgenommener Rohspektren zu verstehen oder 2) handelt es sich lediglich um Wiederholungsauswertungen ein und des gleichen Spektrums? Ich finde (bei den Linien 6416, 6432, 6456, 6613), dass bei größerer "Anzahl der Messungen" die Standardabweichung, ausgedrückt in Prozenten des Mittelwertes, deutlich höher liegt als bei geringerer Anzahl Rohspektren (Linien 6347, 6371). Sollte 1) zutreffen, so hätte ich den Verdacht, dass die Spektrographenstabilität hier eine gewisse Rolle spielt und zu der größeren Standardabweichung beiträgt. |
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| Autor: | Lothar Schanne [ 19. Dezember 2006, 20:30:27 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | gCas |
Hallo Ernst, zu 1) Die Anzahl ist die Zahl der aufgenommenen Rohspektren, in denen ich die jeweilige Linie auswerten konnte (ich variiere meist etwas den Wellenlaengenbereich, den ich auf dem Chip erfasse, weshalb nicht jede Linie immer im Rohspektrum vorhanden ist. Deshalb unterscheiden sich die 'Anzahlen'). zu 2) nein, es sind unabhaengige Messungen in verschiedenen Naechten. Diese Messungen sind in Tabelle 1 gelistet. Ich finde, dass die Absolutbetraege der Standardabweichungen der EW-Mittelwerte etwa gleich sind (jedenfalls sehe ich keine systematische Abhaengigkeit). Dass die relative Standardabweichung (StdAbw / EW) bei den Linien mit den groesseren Messwertkollektiven hoeher ist ergibt sich bereits deshalb, weil bei 3 dieser 4 Linen die EW viel kleiner ist (also die StdAbw = const und EW = variabel). Nochmal zur Klarheit: Die angegebenen StdAbw sind die StdAbw des Messwertkollektivs von 5 bis 17 Spektren (je nach Linie) und nicht die beruehmten Sigma, die aus dem Photonenrauschen berechnet werden (Eversberg/Vollmann-Veroeffentlichung). Es sind also reale Schwankungsmasse unter meinen Messbedingungen und keine theoretischen Konstrukte. Uberigens sind diese EW-Bestimmungen alle am vorletzten Wocheende durchgefuehrt, also mit einer einheitlichen Auswertemethodik (direkt mit MIDAS ohne OPA). Haette ich die Integration immer unmittelbar nach der Messung durchgefuehrt, waeren die EW-Schwankungen wahrscheinlich groesser, weil ich vor einem guten Jahr noch nicht so asuwerten konnte wie heute (und teilweise auch andere Programme wie IRIS und VisSpec) verwendet habe. Herzliche Gruesse Lothar |
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| Autor: | Roland Bücke [ 19. Dezember 2006, 22:20:03 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | gCas |
Hallo Lothar, Zitat: Nochmal zur Klarheit: Die angegebenen StdAbw sind die StdAbw des
Die Angaben von Messunsicherheiten sollten meines Messwertkollektivs von 5 bis 17 Spektren (je nach Linie) und nicht die beruehmten Sigma, die aus dem Photonenrauschen berechnet werden (Eversberg/Vollmann-Veroeffentlichung). Es sind also reale Schwankungsmasse unter meinen Messbedingungen und keine theoretischen Konstrukte. Erachtens auf realen Messungen beruhen, da dann alle stochastischen Größen so erfasst werden, wie sie zum Zeitpunkt der Messung tatsächlich auftraten. Ich kenne jedenfalls kein einziges Messtechnikbuch, in dem eine andere Herangehensweise alternativ vorgeschlagen wird. Das heißt im Klartext, die Angabe von Messunsicherheiten, Fehlergrenzen etc. werden auf der Grundlage statistischer Gesetze aus Wiederholungsmessungen ermittelt. Wenn man allso mit vertretbarem Aufwand Wiederholungsmessungen anstellen kann, sollte man dies auch tun. Meine Fehlerbalken, wenn ich sie angebe, beruhen immer auf realen Messungen. Theoretisch hergeleitete Unsicherheiten sind sicher ein wertvolles Hilfsmittel für erste Annahmen, aber eben keine wirklichen Messunsicherheiten. In diesem Sinne kann ich Deine Meinung voll teilen. Beste Grüße Roland Zitat: Herzliche Gruesse
Lothar |
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| Autor: | Ernst Pollmann [ 19. Dezember 2006, 23:51:57 PM ] | ||
| Betreff des Beitrags: | gCas | ||
In einer eMail vom 19.12.2006 19:31:37 Westeuropäische Normalzeit schreibt Lothar Schanne: Zitat: Dass die relative Standardabweichung (StdAbw / EW) bei den
...nun Lothar, deine obige Ausführung ist ja genau der Punkt den ich anspreche:Linien mit den groesseren Messwertkollektiven hoeher ist ergibt sich bereits deshalb, weil bei 3 dieser 4 Linen die EW viel kleiner ist (also die StdAbw = const und EW = variabel). Nochmal zur Klarheit: Die angegebenen StdAbw sind die StdAbw des Messwertkollektivs von 5 bis 17 Spektren (je nach Linie) und nicht die beruehmten Sigma, die aus dem Photonenrauschen berechnet werden (Eversberg/Vollmann-Veroeffentlichung). Es sind also reale Schwankungsmasse unter meinen Messbedingungen und keine theoretischen Konstrukte. ich meine, dass gerade die STABW / EW das eigentliche Beurteilungsmaß für die Spektrographenstabilität ist (ich spreche wie du nicht vom Vollmann/Eversberg-sigma). Nehmen wir zwei Beispiele: 1) Linie 6347 (Anzahl der Messungen = 5) STABW = 0,027 EW-Mittelwert = 0,596 A Fehler in % = (0,027/0,596) * 100 = 4,5% 2) Linie 6432 (Anzahl der Messungen = 17) STABW = 0,027 EW-Mittelwert = 0,17 A Fehler in % = (0,027/0,17) * 100 = 16% Darüber hinaus ergibt sich aus den beiden Tabellen: 73 Messungen in 20 Nächten, d.h. Mehrfachmessungen in einigen Nächten, oder? Deshalb zwei Anmerkungen: 1) Wie steht es in solchen Fällen mit dem Fehler des Mittelwertes = STABW / Wurzel aus Anzahl der Messungen? 2) Im Idealfall sollte in der stabilen Spektrographenmesskette die STABW der EW-Mittelwerte (aus mehreren Einzelmessungen) konstant sein, was selten der Fall ist. Im Anhang findet sich ein Plot einer Messung (von mir) aus 1996 an zeta Tau, ich glaube den kennst du bereits; siehe dort den Verlauf von beta Tau; die reale Schwankungsmasse meiner damaligen Bedingungen.
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| Autor: | Thomas Eversberg [ 20. Dezember 2006, 12:08:20 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | |
Hallo zusammen! Um die Sache mit den Fehlern nochmal zuklären. Lothar schrieb: Zitat: Die angegebenen StdAbw sind die StdAbw des
Die statistischen Fehler durch Photonenrauschen sind natürlich keine "theoretischen Konstrukte" sondern reale Schwankungen, die von S/N, der EW und der Linienbreite bestimmt werden. Also reale Messungen!Messwertkollektivs von 5 bis 17 Spektren (je nach Linie) und nicht die beruehmten Sigma, die aus dem Photonenrauschen berechnet werden (Eversberg/Vollmann-Veroeffentlichung). Es sind also reale Schwankungsmasse unter meinen Messbedingungen und keine theoretischen Konstrukte. Roland schrieb: Zitat: Die Angaben von Messunsicherheiten sollten meines
Dazu gehören sowohl das Photonenrauschen also auch die Bestimmung der systematischen Fehler.Erachtens auf realen Messungen beruhen, da dann alle stochastischen Größen so erfasst werden, wie sie zum Zeitpunkt der Messung tatsächlich auftraten. Ernst schrieb: Zitat: 1) Linie 6347 (Anzahl der Messungen = 5)
Damit ist die Stabilität des Systems ohne Photonenrauschen bei 5 bzw. 17 Messungen angegeben. Ok, damit ist also der systematische Fehler bestimmt. Er ist relativ groß (wenn es keine realen Schwankungen sind). STABW = 0,027 EW-Mittelwert = 0,596 A Fehler in % = (0,027/0,596) * 100 = 4,5% 2) Linie 6432 (Anzahl der Messungen = 17) STABW = 0,027 EW-Mittelwert = 0,17 A Fehler in % = (0,027/0,17) * 100 = 16% Noch einmal: Das Photonenrauschen wird von der Natur vorgegeben, ist also kein "theoretisches Konstrukt" und hängt von Eurer Messung ab. Ja, STABW / EW ist ein Beurteilungsmaß für die Spektrographenstabilität, doch nur bei hinreichend vielen Messungen. Ansonsten können das Zufallseffekte innerhalb des Messzeitraums sein. Soweit das, was ich zu dem Thema weiss...ohne Gewähr auf Vollständigkeit. Ich finde das Thema gerade für Amateure wichtig. Wenn ihr irgendwo publizieren wollt oder die Daten auch für Profis nutzbar machen wollt, wird die erste Frage sein, wie ihr Eure Fehler bestimmt habt und wie stabil Eure Systeme sind. Und das muss dann dokumentiert sein. Ich wurde früher extrem auf sowas getrimmt und es hat mir nicht geschadet. Gruss, Thomas PS: Im Bild EW-Stabilität.jpg sehe ich eine Drift bei zeta Tau. Diese Drift sollte irgendwie erklärt bzw. eruiert werden. |
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| Autor: | Lothar Schanne [ 20. Dezember 2006, 22:27:24 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | gCas |
Hallo Thomas, Am Mittwoch, 20. Dezember 2006 11:08 schrieb Thomas Eversberg: Zitat:
Die statistischen Fehler durch Photonenrauschen sind natürlich keine
Sicher ist das Photonenrauschen real, aber es ist nur eine Fehlerquelle "theoretischen Konstrukte" sondern reale Schwankungen, die von S/N, der EW und der Linienbreite bestimmt werden. Also reale Messungen! (eigentlich kein Fehler, sondern eine statistische Schwankung). In die Messungen gehen aber weitere Fehlerquellen zusaetzlich ein, die man nicht berechnen (voraussagen) kann. Diese kann ich nur erfassen, indem ich die ueblichen Reproduzierbarkeitstests mache, also die gleiche (konstante) Groesse vielfach messe und die Fehlerstatistik anwende. Zitat: Damit ist die Stabilität des Systems ohne Photonenrauschen bei 5 bzw. 17
In meinen Messwerten ist selbstverstaendlich auch Photonenrauschen enthalten.Messungen angegeben. Ok, damit ist also der systematische Fehler bestimmt. Er ist relativ groß (wenn es keine realen Schwankungen sind). Zitat: Ja, STABW /
Der relative Standardfehler (StdAbw / EW) ist weniger das geeignete Mass fuer EW ist ein Beurteilungsmaß für die Spektrographenstabilität, doch nur bei hinreichend vielen Messungen. Ansonsten können das Zufallseffekte innerhalb des Messzeitraums sein. die Spektrographenstabilitaet. M.E. ist der absolute Fehler (als StdAbw bewertet) das bessere Mass. Denke an ein Metermass. Ich kann -sagen wir einmal- auf 0,2 mm genau messen. Messe ich damit eine Strecke von 1 mm, mache ich einen Fehler von 0,2 mm = 20%. Messe ich einen Meter, mache ich den gleichen absoluten Fehler von 0,2 mm, der macht aber nur 0,2% des Messwerts aus. Obwohl ich ein "stabiles" Metermass habe, ist der relative Fehler vor allem von dem Betrag der Messgroesse abhaengig und nicht von der Stabilitaet der Messapparatur. Bei meinen Auswertungen habe ich bei schmalen, schwachen Linien den Fehler (StandAbw) zu ca. 0,03 Angstr. fuer mein Mess- und Auswertesystem bestimmt. Allerdings darf ich den nicht unkritisch auf breite, starke Linien wie die Ha-Linien von Be-Sternen uebertragen. Hier kommen noch relevante Fehler dazu, die in der Normierung begruendet sind. Liebe Gruesse Lothar |
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| Autor: | Thomas Eversberg [ 21. Dezember 2006, 10:21:15 AM ] |
| Betreff des Beitrags: | |
Hallo Lothar! Zitat: Sicher ist das Photonenrauschen real, aber es ist nur eine Fehlerquelle
Ah, ich verstehe, Lothar, dann sind wir uns natürlich einig. (eigentlich kein Fehler, sondern eine statistische Schwankung). In die Messungen gehen aber weitere Fehlerquellen zusaetzlich ein, die man nicht berechnen (voraussagen) kann. Diese kann ich nur erfassen, indem ich die ueblichen Reproduzierbarkeitstests mache, also die gleiche (konstante) Groesse vielfach messe und die Fehlerstatistik anwende. Zitat: In meinen Messwerten ist selbstverstaendlich auch Photonenrauschen enthalten.
Ach so, das hatte ich übersehen. Zitat: Der relative Standardfehler (StdAbw / EW) ist weniger das geeignete Mass fuer
Hm, das ist ein wichtiger Hinweis.
die Spektrographenstabilitaet. M.E. ist der absolute Fehler (als StdAbw bewertet) das bessere Mass. Zitat: Bei meinen Auswertungen habe ich bei schmalen, schwachen Linien den Fehler
Das sehe ich auch so. Nur muss dann natürlich das Bewertungskriterium klar sein. Ich kenn Deine Prozedur noch nicht, bin aber sicher, dass Du einen vernünftigen Ansatz wählst. Grundsätzlich wiederhole ich meinen Rat, einen Standardstern lange Zeit zu beobachten. Erst dann kann man instrumentelle von stellaren Variationen trennen. (StandAbw) zu ca. 0,03 Angstr. fuer mein Mess- und Auswertesystem bestimmt. Allerdings darf ich den nicht unkritisch auf breite, starke Linien wie die Ha-Linien von Be-Sternen uebertragen. Ciao, Thomas |
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| Autor: | Lothar Schanne [ 12. Januar 2007, 17:32:58 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Veröffentlichung der eps Aur-Ergebnisse 4/2005 bis 11/2006 |
Hallo, im IBVS wurden die Ergebnisse als issue 5747 (9. Jan. 2007) veröffentlicht, inkl. der Einordnung in frühere Messungen aus der Literatur. http://www.konkoly.hu/IBVS/5701.html Thomas: Kannst ja einen link in die homepage der FG setzen. Beste Grüsse Lothar |
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| Autor: | Lothar Schanne [ 13. Januar 2007, 18:49:12 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Re: Veröffentlichung der eps Aur-Ergebnisse 4/2005 bis 11/20 |
Zitat: Hallo,
werden die Rechte des Editors (IBVS) verletzt, wenn wir in unserer FG-website oder auch hier eine deutsche Uebersetzung des Artikels plazieren?im IBVS wurden die Ergebnisse als issue 5747 (9. Jan. 2007) veröffentlicht, inkl. der Einordnung in frühere Messungen aus der Literatur. http://www.konkoly.hu/IBVS/5701.html Lothar |
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| Autor: | Roland Bücke [ 13. Januar 2007, 21:23:09 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | |
Hallo Lothar, Deine Frage kann ich zwar nicht beantworten, möchte Dir aber zur Veröffentlichung Deines Artikels gratulieren. Sehr schön ! Gruß Roland |
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