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Seite: von 4

Emil Nietlispach
Meister im Astrotreff

Schweiz
459 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2020 :  09:26:26 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

Interessanter Versuch. Als Laie leuchtet mir nicht ein, wo die absorbierte Wärme hingeht. Du hast in einer Küvette ca 10 l Luft, also nur etwa 10 g CO2 drin.Das müsste sich doch durch dieAbsorption massiv erwärmen.Wo ist diese Wärme?Die Wände sind ja isoliert, dort kann sie nicht hinaus.

Gruss Emil

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7082 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2020 :  10:21:14 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Alfredo, liebe Mitleser,

den Messaufbau hab ich auch ganz wesentlich aus Spaß am der Freud gemacht Schadet ja nix wenn damit einmal mehr die IR- Aktivität von CO2 nachgewiesen wird. Jedenfalls muss danach die Absorptionsfähigkeit von CO2 für langwelliges IR ganz erheblich sein. Würde CO nur eine einzige schmale Absorptionslinie bei 15 my, absorbieren dann hätte man mit der HT-18 keine Chance irgend eine Veränderung mit/ohne CO2 nachzuweisen.

Beim Schnüffeln im Netz bin ich auf die Vortragsreihe von Michel van Biezen gestoßen:
https://www.youtube.com/watch?v=wvgF_g_DO9Y

Danach könnte bereits der natürliche CO2-Gehalt der Luft von 400 ppm ausreichen um mit meinen 1m langen Küvetten und der HT-18 einen Absorptionseffekt nachweisen zu können. Ich werde gleich mal nachschauen ob die 10 Liter Argon-Flasche meines WIG- Schweißgerätes noch genügend Druck hat...
Zitat:
...warum hast du nicht auch auf der anderen Seite eine PE genommen? D

Hab ich probiert. Die Folie ist aber nicht besonders IR-transparent und verursacht störende Reflexe. Deshalb war mir eine Störquelle lieber als zwei. Bei geöffneten Fenster und gefüllter der Küv. 2 läuft das CO2 tatsächlich nur sehr langsam aus.

Zitat:
Der Luftballon verhielt sich im langwelligen Infraroten ähnlich wie eine Glaskugel im optischen Bereich, verblüffender Effekt. Wäre er mit CO2 gefüllt gewesen...

Die Idee finde ich sehr gut, Luftballons als IR-Optik. Kann sein dass das CO2 eurer Atem- Aufpustluft diesen Effekt bewirkt hat. Bitte, stell gerne einige Bilder davon hier rein. Ich werde noch Luftballons kaufen.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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FrG
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1906 Beiträge

Erstellt  am: 14.02.2020 :  11:57:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

wie immer machst Du wieder schöne, sehr interessante Sachen


Zitat:
Original erstellt von: Kurt

.........IR- Bereich von 8 bis 14 my......



Hier ein IR-Spektrum von CO2:
https://webbook.nist.gov/cgi/inchi?ID=C124389&Type=IR-SPEC&Index=0
Bissel runterrollen.
Die X-Achse lässt sich auf my umschalten.
Im Infraroten sieht man Linien, die Streck- oder Biegeschwingungen zuzuordnen sind.
Bei molekularen Gasen haben die Linien noch eine Rotationsfeinstruktur, so dass man Banden statt Linien beobachtet.
Mit dem Empfindlichkeitsbereich Deiner Kamera wird nur ein Teil der Bande bei 14 bis 16 my erfassst.
Die starke Bande bei ca. 4,3 my wird garnicht registriert.
Immerhin sieht man trotzdem Effekte, was für die starke Absorption von IR durch CO2 spricht.
Es ist bemerkenswert, dass die Kamera trotz dieser Bandbreite etwas sieht.

Was hältst Du aber davon, die Küvette zusätzlich zum CO2 mit einem Sprühnebel aus einer Wasserflasche zu beschicken? Damit kann die Luftfeuchte signifikant erhöht werden.
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7732185&Units=SI&Type=IR-SPEC&Index=0#IR-SPEC
Im obigen Link sieht man, dass Wasserdampf bei 5 bis 8 my ein kräftiges Absorptionsmaximum hat.
Die Absorptionsbereiche von CO2 und Wasserdampf ergänzen sich recht gut, und der Effekt sollte im Wärmebild gut zu sehen sein.
Dies kommt auch der Klimasituation nahe, denn der durch CO2 hervorgerufene Treibhauseffekt erhöht die Lufttemperatur.
Dadurch erhöht sich die Kapazität für Wasserdampf, und der Effekt wird verstärkt.

Gruß & CS Franjo

"Es ist besser seinen Mund zu halten und für einen Narren gehalten zu werden als den Mund aufzumachen
und alle Zweifel zu beseitigen."

Lisa Simpson


Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 14.02.2020 :  13:16:55 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: FrG
Hier ein IR-Spektrum von CO2:
https://webbook.nist.gov/cgi/inchi?ID=C124389&Type=IR-SPEC&Index=0
Bissel runterrollen.



Hochauflösende IR-Absorptionsspektren bekommt man hier:
http://www.spectraplot.com/absorption

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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Alfredo Segovia
Meister im Astrotreff

Deutschland
329 Beiträge

Erstellt  am: 14.02.2020 :  16:18:51 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

Michael danke! Super Tool! Habe schon damit herumgespielt :-)

Kurt, hier das Bildchen des Luftballons, wollte den Thread hier nicht
zu sehr aufblasen:

www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=247628&whichpage=1

lg,

Alfredo

Bearbeitet von: am:
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10417 Beiträge

Erstellt  am: 15.02.2020 :  02:06:49 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hi Kurt,
da fällt mir noch was ein, was man fotografieren kann:
Die Albedo diverser Oberflächen (Reflexionsgrad im Thermobereich) von Wasser, Schnee, Sandkasten, Rasen etc.

Wenn du einen alten Scheinwerfer (mit Halogen-Glühlampe) hast, könntest du nachts eine Testfläche damit anstrahlen und im IR die Reflexion messen. Und zum Vergleich ein mattes Blech, Alu, ne Holzplatte (geölt, lackiert) etc. nehmen. So praktische Materialkunde wäre auch für die Selbstbauer hier interessant.

Vielleicht auch von Stoffen, Planen die Transmission, Reflexion, was z.B. für die Zelt und Sonnensegel-Auswahl interessant wäre. Ich denke dabei, wie man im Sommer morgens verschwitzt aus einem Zelt kriecht oder etwas Kühlung im Schatten unter einem Tarp sucht. Meine Erfahrung ist, dass dünne Baumwolle (z.B. bettlakenmäßig) da besser abschneidet als die ganzen technischen Planen (PP, Polyester).

Kalle - Alles wird gut !
Meine Okulardatenbank im Astrotreff: hier
Termine Teleskoptreffen gibt es hier

Bearbeitet von: Kalle66 am: 15.02.2020 02:20:37 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7082 Beiträge

Erstellt  am: 15.02.2020 :  19:53:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Freunde,
herzlichen Dank für eure Beiträge.

(==>) Emil,
Zitat:
Als Laie leuchtet mir nicht ein, wo die absorbierte Wärme hingeht.


dazu folgendes: Die spez. Strahlungsleistung meines Wasserkanisters beträgt bei 40°C 544W/m² (gemäß Strahlungsgesetz nach Stefan und Bolzmann (siehe Strahlungsgesetze in Wikipedia). Das Eintrittsfenster der Küvette sieht davon aber nur ca. 0,01m². Es gehen also bestenfalls nur 5,4 W Strahlungsleistung rein. Davon absorbiert das CO2 aber weniger als 10%. Es verbleiben demnach weniger als 0,5 W IR-
Strahlung zur direkten Strahlungserwärmung des CO2. Die 1m lange Strecke schluckt mit Sicherheit nicht so viel wie das CO2 in der gesamten Dicke der Atmosphäre schlucken kann.

Das Volumen der Küvette beträgt 2 x 2 x10 = 40 liter. Bei 100% Füllung mit CO2 wären das
79 g CO2. Es hat eine Wärmekapazität von 0,837 J/(g*K). Danach würden die 79g mit 0,5 W Strahlungsleistung um 0,5 / (79 * 0,837) K/s = 0,0076 K/s erwärmt werden, wäre da nicht die gleichzeitige rundum- Abstrahlung des angeregten CO2 sowie der Wärmeübergang an ca. 0,4 m² Küvettenwand. Kurz gesagt, relativ eng eingesperrtes CO2 lässt sich durch sanfte IR- Bestrahlung nicht merklich über die Gefäßwandtemperatur erwärmen. Die eingestrahlten 5,4 W erwärmen praktisch kaum messbar die Küvetten mitsamt ihrem Gasinhalt.

(==>) Franjo,
Zitat:
Hier ein IR-Spektrum von CO2:...

das war mir im wesentlichen schon bekannt. Mir ist auch klar dass die HT-18 nicht das gesamte IR- Band bei 15 my erfassen kann.
Zitat:
Die starke Bande bei ca. 4,3 my wird garnicht registriert.


Diese Bande interessiert ja bezüglich IR- Gegenstrahlung von CO2 überhaupt nicht, weil es (solange die Erde nicht großflächig in Flammen steht) gar keine Quelle dieser Art auf der Erdoberfläche gibt.

Leider ist mir nicht bekannt ob die Kamera hier tatsächlich völlig blind ist. Falls nicht könnte das bei Experimenten mit Rotlichtstrahlern als IR- Quelle zu Fehlschlüssen führen. Deshalb hab ich auch den mäßig erwärmten Wasserkanister als IR- Quelle verwendet.
Zitat:
Was hältst Du aber davon, die Küvette zusätzlich zum CO2 mit einem Sprühnebel aus einer Wasserflasche zu beschicken?


Das ist zweifellos interessant. Aber es wäre mit ehrlich gesagt zu viel auch noch gezielt mit Wasserdampf zu experimentieren. Es zweifelt ja auch niemand daran dass Wasserdampf ein „Klimagas" ist.

Derzeit bastle ich habe aber noch an Vergleichen mit Ar <=> Ar + CO2 in modifizierten Küvetten zu machen. Damit kann man den Wasserdampfeffekt sowie den natürlichen CO2- Gehalt auf die Messegebisse mit der HT-18 praktisch ausschalten.

(==>) Michael,
Zitat:
Hochauflösende IR-Absorptionsspektren bekommt man hier:


Vielen Dank, genau danach hab ich gesucht. Es funktioniert auch bei mir.

Bild 25


Muss nur noch etwas üben bevor ich Fragen stelle.

(==>)Alfredo,
Zitat:
Kurt, hier das Bildchen des Luftballons,...

danke, hab ich schon geschaut und für gut befunden. Ich werde dort auch meine Bilder zum Vergleich der IR- Auflösung HT-18 <= > vs HT-19 einstellen.

Deine Ballonbilder haben mich dazu gebracht Ballons statt meiner Küvetten zu verwenden.

Bild 26


Geht im Prinzip. Macht aber Schwierigkeiten wenn man messen will. Ursache: Teilabsorption in den ungleichförmig dicken Ballonhüllen.

(==>) Kalle,
Zitat:
da fällt mir noch was ein, was man fotografieren kann:
Die Albedo diverser Oberflächen (Reflexionsgrad im Thermobereich) von Wasser, Schnee, Sandkasten, Rasen etc.

so weit mir bekannt sind diese IR- Oberflächen im langwelligen IR- Bereich allesamt eher „pechkohkrabenschwarz“, dh. Albedo ganz knapp über null. Sie strahlen dann halt entsprechend ihrer Oberflächentemperatur. Evtl. Unterschiede in der Albedo könnte man wahrscheinlich direkt mit einer HT-18 o.ä. messen wenn man die Proben in einem gleichförmig temperierten Raum lagern würde. Anstrahlung mit Halogenscheinwerfer bringt wahrscheinlich nix, weil dieser kein gerichtetes und intensives Strahlenbündel im langwelligen IR- Bereich rausbringt.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: Kurt am: 15.02.2020 21:52:02 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 15.02.2020 :  20:23:13 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: mkoch
Hochauflösende IR-Absorptionsspektren bekommt man hier:
http://www.spectraplot.com/absorption



Noch ein paar Anmerkungen dazu:

1. Die darstellbare Bandbreite ist maximal 100cm^-1. Wenn man einen breiteren Bereich braucht, muss man mehrere CSV Dateien runterladen und selber zusammen stückeln. Habe ich gemacht, 50 Stück.

2. Der erste Absorptions-Wert in jeder CSV Datei ist falsch (null). Zumindest war das vor ein paar Wochen noch so. Keine Ahnung ob der Fehler inzwischen korrigiert wurde. Spielt aber keine Rolle, wenn die Datei 10000 Werte enthält und einer davon falsch ist.

3. Ich habe ein C# Programm mit dem man die CSV Dateien einlesen kann und dann damit weiterrechnen kann. Wer möchte kann das gerne von mir bekommen. Macht aber nur Sinn wenn man sich etwas mit C# Programmierung auskennt.

Die Frage, die mich interessiert hat, war: Angenommen, der CO2 Gehalt der Atmosphäre verdoppelt sich von 0.03% auf 0.06%. Wieviel zusätzliche Wärmestrahlung wird dadurch in der Atmosphäre absorbiert, und bei welchen Wellenlängen findet diese (zusätzliche) Absorption hauptsächlich statt? Das Ergebnis in Kurzform: Die zusätzliche Absorption findet hauptsächlich in den Flanken der 15µm Linie statt. Nicht im Zentrum der 15µm Linie, denn dort wird schon bei 0.03% CO2 so gut wie die gesamte Wärmestrahlung absorbiert.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: mkoch am: 15.02.2020 20:29:14 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 15.02.2020 :  20:45:18 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Hier ist ein Ausschnitt aus meiner Simulations-Rechnung. Ich will das Bild hier nicht im Astrotreff hochladen weil es viel zu breit ist.
http://www.astro-electronic.de/CO2.png
Was die Farben bedeuten steht oben drüber.

Gruß
MIchael

Bearbeitet von: am:
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Emil Nietlispach
Meister im Astrotreff

Schweiz
459 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  00:23:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

ich habe aus dem Bauchgefühl gedacht, die IR-Erwärmung der Küvette sei wesentlich stärker und man könnte den Nachweis ohne Wärmekamera machen wiefolgt:

Man bringt am andern Ende der Küvetten, möglichst weit weg vom Kanister, je eine Thermometersonde an. Der angewärmte Kanister wird in Stellung gebracht, wenn beide Küvetten dieselbe Temperatur haben.
Dann ist der Temperaturgradient bei der CO2 Küvette anfänglich steiler bis die Wärmeleitung alles überflutet und beide Küvetten wieder dieselbe höhere Temperatur haben.
Nach deiner Rechnung erwärmt sich die CO2 Küvette in 3 Min. um etwa 1.5°, wäre da nicht die von dir genannte Abstrahlung.
Also wahrscheinlich kann man das nicht zuverlässig messen. Ist an der Grenze.

Gruss Emil

Bearbeitet von: Emil Nietlispach am: 16.02.2020 00:35:19 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  09:13:48 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Emil,

Zitat:
Original erstellt von: Emil Nietlispach
Man bringt am andern Ende der Küvetten, möglichst weit weg vom Kanister, je eine Thermometersonde an. Der angewärmte Kanister wird in Stellung gebracht, wenn beide Küvetten dieselbe Temperatur haben.
Dann ist der Temperaturgradient bei der CO2 Küvette anfänglich steiler bis die Wärmeleitung alles überflutet und beide Küvetten wieder dieselbe höhere Temperatur haben.
Nach deiner Rechnung erwärmt sich die CO2 Küvette in 3 Min. um etwa 1.5°, wäre da nicht die von dir genannte Abstrahlung.
Also wahrscheinlich kann man das nicht zuverlässig messen. Ist an der Grenze.



Das Problem dabei ist, dass wir zwei gegenläufige Effekte haben:
a) Die langwellige Wärmestrahlung von dem Kanister wird in der CO2 gefüllten Küvette absorbiert und erwärmt diese etwas. Der Temperatursensor am Ende der Küvette wird wärmer.
b) Die langwellige Wärmestrahlung erwärmt beide Temperatursensoren direkt. Der Sensor hinter der luftgefüllten Küvette wird stärker erwärmt, weil die Strahlung auf dem Weg dorthin nicht absorbiert wird.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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Emil Nietlispach
Meister im Astrotreff

Schweiz
459 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  09:48:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Michael,

Zitat:
Die langwellige Wärmestrahlung erwärmt beide Temperatursensoren direkt.


Man könnte direkt vor den Sensoren eine winzige Abschattung anbringen, dass sie nicht mehr direkt angestrahlt werden. Die natürliche immer vorhandene Konvektion um die Sensoren würde das durch die Abschattung verursachte lokale Defizit mildern.

Gruss Emil

Bearbeitet von: Emil Nietlispach am: 16.02.2020 09:50:07 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7082 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  17:03:16 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Michael, liebe Mitleser,
vielen Dank für die Anmerkungen.

zu 1. Das Programm sagt dann: „Your simulation range is too big...“
Aneinander stückeln is zwar etwas lästig, funktioniert aber auch für meine Bedürfnisse.

zu 2. Scheint wohl belanglos zu sein.

zu 3. C- Programmierung? Hab leider noch nie etwas davon gehört. Gibt es dazu vielleicht einen frei zugänglichen Link?

Nachdem ich mich gestern mit SpectraPlot angefreundet hatte hab ich heute die erste Nutzanwendung ausprobiert mit der Fragestellung (nach dem Vorschlag von Franio: Gas befeuchten!):

„Kann Wasserdampf in meiner 100cm Küvette die Messung mit der HT-18 signifikant stören?“

Dabei hab ich einen CO2- Füllgrad von 90% und 100% rel. Feuche bei 14°C angenommen. Da die Kamera für Wellenlängen 8 bis 14 my ausgelegt ist hab ich den kurzwelligeren Bereich des 15 my Seitenbandes unter die SpectraPlot- Lupe genommen.

Bild 26


Danach wage ich zu behaupten:

Im Bereich WZ 714 bis 742 (14,1 bis 13,5 my) absorbiert hier das CO2 mindestens 50% der einfallenden IR Strahlung. Wasserdampf schluckt hier so gut wie garnix.

Bitte ggf. auf Fehler hinweisen.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: Kurt am: 16.02.2020 17:04:39 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  18:54:20 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

Zitat:
Original erstellt von: Kurt
zu 3. C- Programmierung? Hab leider noch nie etwas davon gehört. Gibt es dazu vielleicht einen frei zugänglichen Link?



C# ist eine Programmiersprache, ähnlich wie C, C++ oder Java. Wobei sich Java und C# ziemlich ähnlich sind. Aber das ist nichts was man mal eben schnell so nebenbei lernt. Ich habe mit C# vor ca. 6-8 Jahren angefangen und bin inzwischen soweit dass ich fast alles hinkriege was ich programmieren möchte. Als Einstieg kann ich empfehlen einen Kurs bei der Volkshochschule zu machen. Dazu 2-3 Bücher zum Nachschlagen. Ob man Java oder C# lernt, das ist ziemlich egal. Wenn man die eine Sprache kann, dann kann man auch die andere.
Links zu C# gibt es sicher Tausende.

Um dir mal einen Eindruck zu vermitteln wie so ein Programm aussieht, füge ich hier mal den Source-Code ein mit dem das oben verlinkte Bild erzeugt wurde.

Gruß
Michael


using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.Globalization;

namespace CO2
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        double[] absorption = new double[500000];     // Index = 0.01 * (Wellenzahl in cm^-1) 
        double[] blackbody = new double[500000]; 

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
                
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Graphics g = Graphics.FromHwnd(panel1.Handle);
            SolidBrush redBrush = new SolidBrush(Color.Red);            
            SolidBrush greenBrush = new SolidBrush(Color.LightGreen);
            SolidBrush blueBrush = new SolidBrush(Color.Blue);
            SolidBrush yellowBrush = new SolidBrush(Color.Yellow);            
            SolidBrush blackBrush = new SolidBrush(Color.Black);            
            CultureInfo invC = CultureInfo.InvariantCulture;
            
            for (int j = 0; j < 500000; j++)    // Das Array wird mit einer sehr kleinen Absorption gefüllt
            {                                   //  damit sichergestellt ist dass nicht Null drin steht
                absorption[j] = 1e-14;
            }
            
            double weglaenge = 8.5 * 1.5;   // Weglänge in Kilometer  
                                            // Unter der vereinfachten Annahme, dass die Atmosphäre einen
                                            //  konstanten Druck von 1 atm hat, wäre die Weglänge 8.5 km. 
                                            // Da die Abstrahlung vom Erdboden aber nicht nur senkrecht nach oben erfolgt,
                                            // sondern auch in andere Richtungen, wird mit dem Faktor multipliziert. 
            
            for (int i = 300; i <= 4900; i += 100)
            {     
                // 47 Dateien einlesen, jede enthält ein Absorptionsspektrum mit 100 cm^-1 Bandbreite
                // Die Dateinamen sind wie folgt aufgebaut:
                // CO2,x=.0003,T=300K,P=1atm,L=100000cm,300_400.csv 
                // CO2,x=.0003,T=300K,P=1atm,L=100000cm,400_500.csv 
                // ...
                // CO2,x=.0003,T=300K,P=1atm,L=100000cm,4900_5000.csv 
                //
                // Quelle: http://www.spectraplot.com/absorption
                // Als Weglänge wird 100000 cm eingegeben
                // Die Bandbreite sollte 100 cm^-1 sein
                // Die runtergeladenen CSV Dateien müssen alle umbenannt werden, damit die Frequenzen im Dateinamen enthalten sind
            
                string[] lines = File.ReadAllLines("CO2,x=.0003,T=300K,P=1atm,L=100000cm," +              // Datei in Zeilen zerlegen
                                                    i.ToString() + "_" + (i + 100).ToString() + ".csv");
                for (int j = 0; j < 10000; j++)    // Jede Datei enthält ein Spektrum mit 10000 Punkten 
                {
                    string[] entry = lines[j + 1].Split(',');       // Eine Zeile in Spalten zerlegen
                    double a = weglaenge * System.Convert.ToDouble(entry[1], invC);
                    if (a == 0) a = 1e-14;   // Einträge die Null sind müssen korrigiert werden.
                                             //  Das betrifft immer den ersten Eintrag in jeder Datei, wegen eines
                                             //  Fehlers bei der Erzeugung der CSV Dateien.
                    absorption[100 * i + j] = a;
                }
            }   

            // Emissionsspektrum des schwarzen Körpers berechnen
            double h = 6.626e-34;   // Plancksches Wirkungsquantum
            double k = 1.38e-23;    // Boltzmann-Konstante
            double temp = 288;      // Temperatur in Kelvin
            double summe = 0;
            double maximum = 0;
            for (int i = 100; i < 500000; i++)
            {
                double wellenzahl = i / 100;          // Wellenzahl in cm^-1
                double frequenz = wellenzahl * 3e10;  // Frequenz in Hz
                blackbody[i] = frequenz * frequenz * frequenz / (Math.Exp(h * frequenz / k / temp) - 1.0);
                summe += blackbody[i];
                if (blackbody[i] > maximum) maximum = blackbody[i];
            }
            for (int i = 100; i < 500000; i++)
            {
                blackbody[i] /= maximum;     // auf Maximum = 1 normieren
            }    
            
            int x, y;           
            double summe_p1 = 0;
            double summe_p2 = 0;
            double summe_p3 = 0;

            int start = 50000;
            int stop = 100000;
            for (int i = start; i < stop; i++)
            {
                x = (i - start) * panel1.Width / (stop - start);
                // y = panel1.Height / 2 - (int)(5 * Math.Log(absorption[i]));
                // g.FillRectangle(blueBrush, x, y, 1, 1);

                y = (int) (panel1.Height * ( 1 - blackbody[i]));                
                g.FillRectangle(greenBrush, x, y, 1, 1);

                double p2 = blackbody[i] * (1 - Math.Exp(-2 * absorption[i]));   // Leistung, die bei dieser Frequenz absorbiert wird, bei 2 * x_CO2
                summe_p2 += p2;
                y = (int)(panel1.Height * (0.9999 - p2));
                if (y < 0) y = 0;
                g.FillRectangle(yellowBrush, x, y, 1, 1);

                double p1 = blackbody[i] * (1 - Math.Exp(-absorption[i]));   // Leistung, die bei dieser Frequenz absorbiert wird, bei 1 * x_CO2
                summe_p1 += p1;
                y = (int)(panel1.Height * (0.9999 - p1));
                if (y < 0) y = 0;
                g.FillRectangle(redBrush, x, y, 1, 1);

                double p3 = p2 - p1;  // Leistung, die zusätzlich absorbiert wird
                summe_p3 += p3;
                y = (int)(panel1.Height * (0.9999 - p3));
                if (y < 0) y = 0;
                g.FillRectangle(blackBrush, x, y, 1, 1);
            }

            richTextBox1.AppendText("Start-Frequenz: " + ((double)start / 100).ToString("F3") + "cm^-1   ");
            richTextBox1.AppendText("Stop-Frequenz: " + ((double)stop / 100).ToString("F3") + "cm^-1   ");
            richTextBox1.AppendText("Start-Wellenlänge: " + (1e6 / (double)start).ToString("F3") + "µm   ");
            richTextBox1.AppendText("Stop-Wellenlänge: " + (1e6 / (double)stop).ToString("F3") + "µm \n");
            richTextBox1.AppendText("Grün:    Erdboden als schwarzer Strahler mit der Temperatur " + temp.ToString("F3") + " K \n");
            richTextBox1.AppendText("Rot:     Absorbierte Energie bei 0.03% CO2:  " + summe_p1.ToString("F3") + "\n");
            richTextBox1.AppendText("Gelb:    Absorbierte Energie bei 0.06%_CO2:  " + summe_p2.ToString("F3") + "\n");
            richTextBox1.AppendText("Schwarz: Zusätzlich absorbierte Energie bei 0.06% CO2:  " + summe_p3.ToString("F3") + "\n");
        }

    }
}


Bearbeitet von: mkoch am: 16.02.2020 20:16:41 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7082 Beiträge

Erstellt  am: 16.02.2020 :  19:44:17 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Michael,
vielen Dank für deine ausführlichen Infos mit Kostprobe zu C#. Aber ich muss leider bekennen das ist nichts mehr für mich. Meine Rentnerfreizeit ist derzeit nämlich schon ziemlich aausgebucht.

Gruß Kurt

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