Physik-Grundpraktikum: Programm zur Erleichterung der Fehlerrechnung/Regression

31/01/2008 - 22:55 von Alexander Erlich | Report spam
Hallo,

ich studiere Physik im ersten Semester und muss stàndig viel zu viel
Zeit ins Schreiben der Versuchsprotokolle im Praktikum investieren.
Ich wollte Euch fragen, ob ihr Programme kennt, die einen hierbei
unterstützen. Unser Experimentalphysik-Professor schwàrmt vom
màchtigen, aber angestaubt wirkenden Datenanalyse-Programm Igor Pro,
das praktisch jeder bei uns nutzt und welches die meisten nicht mögen.
Ich finde es wenig übersichtlich und umstàndlich in der Bedienung. Uns
wurde auch Origin gezeigt, doch es hat mich auch wenig beeindruckt;
beide Programme kann man außerhalb des Physik-Praktikums auch wenig
nutzen. Ich bin Matlab-Anfànger und frage mich, ob es gut möglich ist,
Praktikumsversuche damit vollstàndig auszuwerten. Man müsste Daten
einlesen, Fehler berechnen und die Daten (meistens mit Fitkurven)
plotten. Geht das gut in Matlab; braucht man ein Zusatzpaket (vllt
Curve Fitting Toolbox)?

Ich hatte mir überlegt, dass ungefàhr das folgende Prorgramm fürs
Praktikum nützlich wàre: Es sollte eine Funktion übegeben bekommen,
z.B. das Berechnen des Volumens eines Zylinders V(r,h)=pi*r^2*h. Dann
soll man als Parameter den Fehler für r und h eingeben, so dass die
Fehler fürs Volumen automatisch berechnet werden und automatisch ein
Graph mit Fehlerbalken gezeichnet wird. Gibt es sowas in der Art?

Wenn nicht, worin macht es mehr Sinn, es zu schreiben, Mathematica
oder Matlab? Bei Mathematica sehe ich den Vorteil, dass man gleich
eine schöne Ausgabe machen kann (inkl. Formel für die Berechnung de
Fehler); bei Matlab hingegen kann man wohl leichter mit den Daten als
Matrizen hantieren. Matlab ist an unserer Uni auch verbreiteter, so
dass andere es auch nutzen könnten.

Bin gespannt auf Anregungen!

Gruß
Alexander
 

Lesen sie die antworten

#1 Oliver Jennrich
01/02/2008 - 00:29 | Warnen spam
Alexander Erlich writes:

ich studiere Physik im ersten Semester und muss stàndig viel zu viel
Zeit ins Schreiben der Versuchsprotokolle im Praktikum investieren.
Ich wollte Euch fragen, ob ihr Programme kennt, die einen hierbei
unterstützen.



Ich befürchte, daß dir meine Antwort nicht gefallen wird...

Unser Experimentalphysik-Professor schwàrmt vom màchtigen, aber
angestaubt wirkenden Datenanalyse-Programm Igor Pro, das praktisch
jeder bei uns nutzt und welches die meisten nicht mögen.



Wir reden doch vom Anfàngerpraktikum, oder? Der Sinn des AP besteht in
erster Linei darin, die Studenten mit den Grundlagen des
experimentellen Arbeitens vertraut zu machen, und nicht darin,
irgendein mehr oder weniger verunglücktes Datenanalyseprogramm
bedienen zu lernen.

Ich finde es wenig übersichtlich und umstàndlich in der
Bedienung. Uns wurde auch Origin gezeigt, doch es hat mich auch
wenig beeindruckt; beide Programme kann man außerhalb des
Physik-Praktikums auch wenig nutzen. Ich bin Matlab-Anfànger und
frage mich, ob es gut möglich ist, Praktikumsversuche damit
vollstàndig auszuwerten. Man müsste Daten einlesen, Fehler berechnen
und die Daten (meistens mit Fitkurven) plotten. Geht das gut in
Matlab; braucht man ein Zusatzpaket (vllt Curve Fitting Toolbox)?



Wenn es denn sein muß: Daten einlesen und Kurven plotten und fitten
kann gnuplot. Das hat den Vorteil, daß es umsonst zu haben ist.

Protokolle kann man hervorragend mit LaTeX setzen (auch umsonst) und
sonstige Zeichnungen macht man mit asymptote, xfig, gimp, pstricks,
plot,... (auch alle umsonst).

Aber wie gesagt, ich halte davon wenig bis nichts. Wie bei vielen
Dingen die man so lernt muß man sich erstmal ein gewisses
Grundvertrauen in die Methodik erarbeiten, und das geht IMHO besser
wenn man anfànglich z.B. Ausgleichsgeraden per Hand zeichnet.

Ich hatte mir überlegt, dass ungefàhr das folgende Prorgramm fürs
Praktikum nützlich wàre: Es sollte eine Funktion übegeben bekommen,
z.B. das Berechnen des Volumens eines Zylinders V(r,h)=pi*r^2*h. Dann
soll man als Parameter den Fehler für r und h eingeben, so dass die
Fehler fürs Volumen automatisch berechnet werden und automatisch ein
Graph mit Fehlerbalken gezeichnet wird. Gibt es sowas in der Art?



Sicher gibt es das. In diesem Falle funktioniert z.B. Brain 1.0 sehr
gut: dV = pi*r*(2*h*dr + r*dh). Willst du dafür *wirklich* ein
Programm einsetzen? Das ist doch im Kopf schneller gerechnet als du
den Rechner starten kannst. Der Einsatz von Computern lohnt sich erst,
wenn man etwas entweder druckfertig braucht oder sehr viele Male
wiederholen muß.

Wenn nicht, worin macht es mehr Sinn, es zu schreiben, Mathematica
oder Matlab?



Weder noch. Mathematica ist ein Computeralgebrasystem und Matlab eine
Numerikumgebung. Mit beiden kann man zwar Protokolle schreiben, aber
es schmerzt.

Bei Mathematica sehe ich den Vorteil, dass man gleich eine schöne
Ausgabe machen kann (inkl. Formel für die Berechnung de Fehler);



Ja, wenn man irgendetwas Vertracjtes hat, das mit der Hand sehr mühsam
wàre, dann kann man ein CAS benutzen, um die partiellen Ableitungen
und den Fehler auszurechnen. Das Ergebnis nimmt man dann und
importiert es in das Schreibprogramm.

bei Matlab hingegen kann man wohl leichter mit den Daten als
Matrizen hantieren.



Mit Matlab kann man auch hervorragend Monte-Carlo-Simulationen eines
Experimentes machen. Das Ergebnis nimmt man dann und importiert es in
das Schreibprogramm.


Kaufst du dein Auto auch so, daß es als Rennwagen, Familienkutsche,
Bagger und Kranwagen gleichzeitig dient?

Space - The final frontier

Ähnliche fragen