Fourier Liveblog

Das ist ein altes Datei-Blog, das ich geschrieben habe, bevor ich das Blog hier sinnvoll nutzen konnte.
Es handelt von dem Versuch zur Fouriertransformation des AP2 (Physikalisches Anfängerpraktikum 2) der Uni Heidelberg und wurde geschrieben, während ich in den letzten Stunden des Auswertens war...
Ich habe den Originaltext komplett mit Tippfehlern und allem übernommen (nur Zeilenumbrüche korrigiert), da ich denke, dass sie ein Teil des Fourier-Erlebnisses sind... ;)

Viel Spaß beim Lesen! :)

#Blog über Versuch 233:Fouriersynthese des Physikalischen Praktikums IIA der Uni-Heidelberg.

Jetzt komme ich endlich zum Bloggen.
Status:
- Bisheriger Aufwand: 8h Vorbereitung +3h Durchführung + 14,5h Aufgabe 1 + 6h Aufgabe 2 + 4h Mathematik von Aufgabe 3 mit wxMaxima umsetzen, alles in allem bisher 35 Stunden arbeit und immernoch eineinhalb Aufgaben vor mir.

Woher ich mir die Zeit nehme, dieses Blog zu schreiben?
es ist halb drei nachts, morgen muss die Auswertung fertig und abgegeben sein und ich warte auf die Plots von wxMaxima.

Waren das Zeiten, als Programme noch auf Lochkarten kamen. Damals dauerte es eine Nacht, bis das Programm durch war. Heute sind mir schon 5 min Wartezeit auf recht lange Funktionen zu viel.

Aber ich wollte erzählen, wie ich Fourier überlebt... ich meine natürlich, wie ich Fourier gelöst habe.

Eigentlich sind die Aufgaben nicht ganz so übel, wie ich erwartet hätte, wenn ich gleich zu Anfang verstanden hätte, wie sie gehen und es nicht so eine verfluchte Arbeit wäre, Dinge verständlich und klar zu dokumentieren. Die reine Schreibarbeit bei Aufgabe 1 war 6 Stunden. Bei Aufgabe 2 waren es dann "nur noch" eineinhalb Stunden.

Aber da ich gerade bei Aufgabe drei bin:
- Ich benutze wxMaxima, weil es frei und GPL-lizensiert ist.
- Ich habe ein Gentoo-Linux auf meinem iMac, weil mir Apple zu nervig geworden
ist (nach einer Lebenszeit als MacUser, Infos: http://bah.draketo.de ).
- Um wxMaxima die 3 berechnen zu lassen, nehmt einfach cdie folgenden
Schritte:

-----
define(numerische_lsg_n1(y),sum((sin(2*m/20*%pi/104*104/2)/(2*m/20*%pi/104*104/2))*cos(2*m/20*%pi/104*y),m,1,20*1))

define(numerische_lsg_n2(y),sum((sin(2*m/20*%pi/104*104/2)/(2*m/20*%pi/104*104/2))*cos(2*m/20*%pi/104*y),m,1,20*2))

...

plot2d([104*%pi*numerische_lsg_n1(x)^2], [x,-104,104], [plot_format, gnuplot], [gnuplot_preamble, "set grid"], [nticks,100])$
...
-----
Nullstellen müsst ihr hier leider graphisch suchen. Wenn ihr was besseres findet, nutzt das. Newton hat mich verlassen *schnüff* :)

Um das mittlere Maximum auszublenden, fang das addieren einfach nach dem ersten Max erst an (statt startwert 1, startwert 20*1).

Nebenbei dazu: Ich hatte keine Lust, aber als ich dann plötzlich gesehen habe, dass es ganz einfach ist, habe ich es halt doch gemacht.

2. Aufguss Grüntee steht an. Der erste zog nur 30s (30 mal Teebeutel ins Wasser und wieder raus), der nächste braucht wohl eine Minute. Der dritte wird
dann wohl bitter... naja, die Nacht muss noch jung gehalten werden. Eigentlich wollte ich dieses Blog schon bei Aufgabe 1 anfangen :)

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Wenn euch übrigens Maxima abstürzen sollte, könnt ihr es mit einem einfachen pkill -9 lisp.run abschießen. Dann hört der lisp.run Prozess auf jegliche Systemkapazität zu fressen (was übrigens die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems seltsamerweise kaum beeinträchtigt, um es anders zu sagen: Ich habe es nie bemerkt).

---

Das war's.

Computerteil für *argl* Was sind das für Spitzen beim ausblenden des zentralen Maximums!!!
Wie auch immer. Computerteil für Aufgabe 3 abgeschlossen. jetzt wird nur noch Mit Papier, Stift und Taschenrechner gearbeitet.
Sobald mein Mitbewohner aus der Falle gekommen ist und ich seinen Drucker wieder benutzen kann.

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Also komme ich zur 4 (in meiner internen Zählung übrigens die 5. Mein KWord hat die Überschriftenzählung mit 1 angefangen und ich wollte in der handschriftlichen Vorbereitung die Zählung der Überschriften nicht ändern *gg* .

Die Mathematik der 4 lässt sich in fast derselben Art lösen.
Einfach Formel ersetzen.

Version für Doppelspalt:

define(numerische_lsg_doppel_n1(y),sum((cos(2*m/20*%pi/116*283/2)/(2*m/20*%pi/116*116/2))*sin(2*m/20*%pi/116*116/2)*cos(2*m/20*%pi/116*y),m,1,20*1))

Zum Plotten:

plot2d([2*116/%pi*numerische_lsg_doppel_n1(x)^2], [x,-300,300], [plot_format, gnuplot], [gnuplot_preamble, "set grid"], [nticks,100])$

Und passt auf, dass ihr auch ..._n1(x)^2 nehmt und nicht ..._n1(y)^2. Im letzteren Fall läuft euch nämlich Maxima aka lisp.run amok, heißt, ihr dürft es abschießen und in der History von wxMaxima zurückgehen, definitionen wiederholen.

Jetzt das ganze mal allgemeiner:

define(numerische_lsg_doppel_n1(y),sum((cos(2*m/20*%pi/d*g/2)/(2*m/20*%pi/d*d/2))*sin(2*m/20*%pi/d*d/2)*cos(2*m/20*%pi/d*y),m,1,20*1)

plot2d([2*116/%pi*numerische_lsg_doppel_n1(x)^2], [x,-300,300], [plot_format, gnuplot], [gnuplot_preamble, "set grid"], [nticks,100])$

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2006-03-06 04:41:27: Jetzt sind auch alle Rechnungen und Entwürfe für die 3 abgeschlossen. Noch knapp eine Stunde zum sorgfältigen Dokumentieren. aber das mache ich, nachdem ich die 4 gerechnet habe.

Ach ja: Das graphische Auslesen habe ich jetzt mit Geodreieck am Bildschirm gemacht :)
Zum Glück kann man bei den Plots zumindest ein halbwegs laufendes Raster einblenden (ist aktiviert in dem Code, "set grid").

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2006-03-06 04:45:59: Hiermit sind auch die Bilder des Doppelspaltes abgespeichert (vorher lagen sie "nur" als angezeigte Plots vor, jetzt habe ich sie mit "import ", dem Bildschirmfoto-Befehl von imagemagick, abgespeichert. Für die Dokumentation ziehe ich sie noch in Scribus und gebe ihnen Titel und Lizenztag (cc Arne Babenhauserheide
- http://draketo.de
- Lizenz: att-nc-sa

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Bei der 4 habe ich natürlichgerade völlig unsinnigerweise in meiner Freude das es geht unwichtige Bilder erzeugt. Ich brauche sie nicht für die Auswertung.

Egal. Hat Spaß gemacht :)

Jetzt habe ich gerade den Teiler der Funktion auf 500 erhöht, um eine feinere Auslösung schmaler Spalte zu haben. So kann ich wirklich in die Funktionen schauen. Merkt man, dass ich etwas müde bin? :)

Natürlich verhackstücke ich mir damit jegliche Intensitätsmessungen. es gibt nur noch qualitative Betrachtungen, aber den Wert für n kann ich damit finden.

500 war eine blöde Wahl. Ich geh auf 200. Mehr als 100 Teile stellt wxMaxima nicht dar, also kann ich mit 500 nicht mit hoch genugem n ( >0.2 ) Plotten.

Ich hoffe ich erinnere mich an die Plots. erst 200n05, dann 200n04, dann 200n03, 200n025,200n02... Laaangsam! zum Glück habe ich Musik im Hintergrund, die dank mpd nur 1% Prozessorlast verursacht.

Zwischen 025 und 03, da irgendwo habe ich den Übergang von 2 Hubbeln auf einen, auf nur noch die Spaltfunktion.0.275 ist nahe dran! 0.27 näher!Und näher kann ich mit dieser Einstellung nicht.
YAPP! DONE! DIE!
Teein... sag jemand was über legale Drogen ;)

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2006-03-06 05:39:18: Die Notizen zur 4 sind auch fertig. Wenn nicht noch irgendwas fehlt.
"Morgen" wird mein Mitbewohner nochmal gelöchert, das heißt: Sobald er halbwegs aufgestanden ist.

Verdammt, ich muss noch vorbereitung fertig machen. 2 schon geplante Seiten _schön_ schreiben. In meinem Zustand. Pfft.

Körper verlangt Leben... argl...
In dem zustand sollte man vielleicht nicht unbedingt Subway to Sally hören.
*egg* (aka *evil giggle*, wobei ja eigentlich *evil gamemasters grin*. Dann also: *eggg* aka *evil gamemasters giggle*! :) )

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Willkommen im Weltenwald!
((λ()'Dr.ArneBab))



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