Archiv für April 2010


rien ne va plus

30. April 2010 - 17:50 Uhr

Freitag Nachmittag, Feierabend, nach Hause fahren – ätsch, heute ward das wohl nichts.

Streik im Nahverkehr: Keine Straßenbahn, nur einzelne Buslinien fahren mal alle halbe Stunde. Viele sind daher mit dem Auto gekommen – schade, der Heimweg brauchte etwas mehr Geduld.

Ist der große Kreisel, 300 Meter vor der ESRF, abends um sechs durchaus gut gefüllt, rückstaute sich der Verkehr heute nicht bis zum Pförtner. Noch rund hundert Meter weiter, bis zum Hauptgebäude des ILL.

Klar, dass dem ein oder anderen das nicht ganz passte. Blinker gesetzt, links dran vorbei, verkehrt in den (kleineren) Kreisel. Laissez-fair, c’est la France.

Gut, dass ich bereits gestern einkuf und daher locker flockig laufen konnte…

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X-ray MultiLayer mirror simulations

27. April 2010 - 19:55 Uhr

Zutaten für eine ordentliche Simulation:

  • gvim & vim (Editor)
  • gcc / g++ (Compiler)
  • make (Compiler-Starter)
  • git (Versionsverwaltung)
  • gmp (GNU Multiple Precision-Bibliothek)
  • gsl (GNU Scientific Library)
  • feh (Bildbetrachter)
  • readline (Bibliothek für Kommandozeilen-Eingabe)

Hier mal ein Schirm-Schüsschen (klick für groß):

xmls v.09 - Schirmschuss

xmls v.09 - Schirmschuss

Wie man sieht, gibt es eine grafische Oberfläche (links im Bild) und ein automagisches Gnuplotten; als Bildbetrachter kommt derzeit der gute feh zum Einsatz.

Über X11-Tricks kann ich dessen WindowID herausfinden und ihm dann einen Tastendruck “R” senden, worauf hin er das (hoffentlich) neu geplotte Bild lädt.

Derzeit wird das Plotten einfach von der C++-Klasse CPostprocessing an gnuplot delegiert; später sollen hier noch online-Auswertefunktionen rein, die wichtige Kenngrößen bestimmen. Oder die Daten für eine partiell-kohärente Beleuchtung speichern. Mal sehen…

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Bilder von Grenoble

26. April 2010 - 13:37 Uhr

Hier mal ein Breit-Bild von Grenoble:

Grenoble in breit

Grenoble in breit

Und hier ein großes Haus mit nem Denkmal davor

Und hier ein großes Haus mit nem Denkmal davor

Einkaufen und so

Einkaufen und so

Noch mehr Innenstadt

Noch mehr Innenstadt

Präfektur und Bastille

Präfektur und Bastille

lustig geschnittene Bäume

lustig geschnittene Bäume

Eisenbahnlinie B

Eisenbahnlinie B

Berg, Bäume, Blumen - und weiter rechts wäre noch ein See. Aber hat kein B und ist daher nicht zu sehen...

Berg, Bäume, Blumen - und weiter rechts wäre noch ein See. Aber hat kein B und ist daher nicht zu sehen...

Blick aus meinem Zimmer in Richtung Neron (großer Berg)

Blick aus meinem Zimmer in Richtung Neron (großer Berg)

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Lust an der Forschung – Wo bleibt die Leidenschaft?

25. April 2010 - 20:42 Uhr

Professorin Ute Frevert (MPI für Bildungsforschung, Berlin) im taz-Bildungslabor:

Bildung steht immer im Zusammenhang mit der Zukunft: Stets geht es darum, die Zukunft vorzubereiten.

[…]

Weil Universitäten die Grundlage für die zukünftige Gesellschaft legen, weil sie der Zukunft verpflichtet sind, müssen sie breiter, abstrakter, theoretischer, fundamentaler sein als die Gegenwart: Sie müssen mit ihrem Bildungsangebot über die Gegenwart hinausweisen.

[…]

Die ForscherInnen wollen forschen. Sie wollen eine Uni, die sie in ihrer Forschung maximal unterstützt. Und das heisst für die meisten: Sie erwartet von ihrer Universität, dass sie ihnen die Studierenden so gut wie vom Hals hält.

[…]

Meine Universität verlangt von den Studierenden, dass sie das Studium wieder zu ihrem Lebensmittelpunkt machen. Man muss dafür nicht auf dem Campus wohnen, aber man verbringt die meiste Zeit in der Universität und nicht beim Joggen. Präsenz, körperliche Präsenz wird als Voraussetzung fürs Lernen akzeptiert

[…]

Die meisten Studierenden scheinen über neuen, klaren Strukturen sehr glücklich. Die Einteilung in Bachelor- und Masterstudiengänge käme zumal den Studis entgegen, die nicht aus akademischen Haushalten stammen. Und dann: dieses ewige Lamentieren der Studi-VertreterInnen über Konkurrenz und Leistung! Auch hier hätten sie den Kontakt zu der Mehrheit der Studierenden und damit zur Realität offenkundig verloren.

[taz.de]

Nach einem vielversprechenden Anfang was will die Gesellschaft von der Uni? Was wollen die Forscher von der Uni/den Studenten? sieht es am Ende so aus, als sei nicht wirklich von uns Physikern die Rede, oder?

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Futsch ist die Sonne

24. April 2010 - 19:59 Uhr
Auf Wiedersehen!

Auf Wiedersehen!

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Planschende Hasen

24. April 2010 - 10:41 Uhr

Mein Rucksack war schon gepackt, ich war fast auf dem Weg zum Schwimmbad – da dachte ich so für mich: “Hey, kuck doch mal lieber nach.”

www.grenoble.fr, NoScript aus, drei Klicks, runtergescrollt:

Aufgrund der Osterferien ist das Schwimmbad vom 11. bis 25. April geschlossen.

Ostern?

War das nicht vor drei Wochen?

un…ver…schämt.

Sollte ich jetzt zum Ausgleich nen dicken Burger bei McD. essen?

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LaTeX-Phantom

23. April 2010 - 08:54 Uhr

Formeln sind nicht nur schön, sondern können auch schön aussehen. Manchmal haben wir zwei Formeln mit sehr ähnlicher Gestalt:

ohne Phantom

In der zweiten Zeile steht ein zusätzliches Minus, welches in der ersten fehlt. Dadurch ist die erste Formel kleiner; bei automatischer Zentrierung stehen die Gleichheitszeichen nicht übereinander. Das lässt sich zwar mit eqnarrays in den Griff kriegen:

schöner ausgerichtet

schöner ausgerichtet

Doch dann sind immer noch die rechten Seiten gegeneinander verschoben.

Wäre es so nicht viel schöner?

mit Phantom

Der Trick ist: In der ersten Formel steht auch ein Minus-Zeichen, nur wird es nicht angezeigt.

... \gamma = \phantom{-} i u_0 ...

Das ist ein LaTeX-Befehl, welches aus dem Argument einen Geist macht: Wir sehen nicht das Minus-Zeichen, nur den Platz, den es hätte, könnten wir es sehen. Ganz nach dem Motto

“Es ist niemand in dem Raum, Scully!”

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Spannende Spiele

20. April 2010 - 18:42 Uhr

So periodisch wie eine Delta-Funktion stelle ich an dieser Stelle gerne einige Spiele vor. Heute:

Beides sind grafische (sogar bunte Grafik!) netzwerkfähige Spiele für die Konsole und Zwischendurch.

Nomen ist ein gutes Omen: typespeed erinnert ein wenig an die bekannte Renn-Simulation ktouch: Hier kommt es auf Geschwindigkeit an. Und auf die richtige Technik. Volle Kontrolle und voller Einsatz aller zehn Finger ist gefragt: Wörter abtippen! Zur Auswahl stehen verschiedene Sprachen (deutsch, englisch, Unix-Befehle, C-Standardbibliothek-Funktionen; aber auch finnisch, französisch und weitere).

Die Wörter wandern hochanimiert von links nach rechts über den Bildschirm; zunächst recht gemächlich, aber schon bald als schnell als am 20. Juni 1968 in Sacramento. Dann heißt es obacht: Jetzt nicht aus der Ruhe bringen lassen, hoch konzentriert weiter tippen, nur keine Fehler. Denn die bringen Punktabzug.

Meteorologisch geht es bei dem C64-Klassiker tornado zu: Mit der Kraft einer Wolke treten zwei Kontrahenten gegeneinander an, das jeweils andere Haus zu zerstören. Regen, Hagel, Blitze und die namengebende Hosenwind Windhose stehen zur Verfügung; eine Schneedecke ist für die Defensive. Kann man gegen den Computer spielen, oder zu zweit an ein bis zwei Rechnern. Sollte auf keinem Linux-Rechner fehlen!


Mein aktueller typespeed-Rekord:

Sprache cps Fehler [%]
deutsch 6,92 5,45
unix 5,89 6,02
prog func 5,70 4,75

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Der Japaner mit dem Franzos

20. April 2010 - 17:55 Uhr

Takagi und Taupin überlegten sich in den 1960er Jahren, wie man die Propagation von Röntgenstrahlen in Kristallen berechnen kann. Aus der Schule und dem Grundstudium kennen wir ja die Bragg-Bedingung:

Eine Welle wird also unter bestimmten Winkeln wunderbar zurückgespiegelt – aber wie wunderbar, lässt sich in diesem einfachen Modell nicht sagen.

Im Rahmen der Dynamischen Theorie (Kato, Zachariasen u.v.m.) behandelt man das Problem auch ungleich komplizierter: Eine zurückgestreute Welle kann wieder in Vorwärts-Richtung zurückzurückgestreut werden, dann wieder ein Teil zurückzurückzurück – und so weiter. Je nach Geduld kann man dabei auch noch beliebig viele Streurichtungen berücksichtigen.

Die Theorie von Takagi und Taupin wird meistens nur für eine einfallende und eine ausfallende, gestreute Welle verwendet. Das Wellenfeld ist also eine Überlagerung von zwei Beiträgen; die Kristallstruktur (periodische Anordnung vonm Elektronen) schaufelt dann immer Energie von dem einen Wellenfeld rüber ins andere, und zurück, und zurückzurück, und so fort.

Das kann dann zum Beispiel so aussehen:

Wir beginnen mit der Wellengleichung

und wählen als Lösungsansatz zwei Kugelwellen

Der dynamisch streuende Kristall wird durch seine periodische Suszeptibilität beschrieben:

Nun nehmen wir nur den konstanten Term und die ersten Fourier-Koeffizienten mit:

Nach einer “kurzen Umformung” (“trivial”, “ganz einfach”, “wie man leicht sieht”, “offensichtlich gilt”, “eine leichte Übung für den Leser”, …) erhalten wir dann

Und die Summe von den beiden e-Funktionen ist Null, wenn jede Klammer gleich Null ist.

An dieser Stelle machen wir dann nächstes mal weiter. Bitte machen Sie sich mit den Zwischenschritten vertraut, die wir hier aus Zeitgründen nicht alle anschreiben konnten. Diskutieren Sie mit Ihren Nachbarn, warum wir die zweite Ableitung der Amplituden vernachlässigen konnten.

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Halt den Rand!

19. April 2010 - 21:04 Uhr

Ränder sind etwas ganz besonderes:

  • Beim Fußball darf man dort den Ball in die Hand nehmen.
  • Im Schwimmbad ist es dort trocken.
  • Mit B davor fährt die Lok, mit S statt R im Getriebe nicht mehr.
  • China ist ein gloßes Land (Blüllel!)
  • Manch ein Rand hat Türen und Fenster, dann ist er eine Wand (puh…)

Auch in der Physik ist der Rand wichtig:

  • Manche Eigenschaften hängen vom Verhältnis Rand – Volumen ab.
  • Oberflächenspannungen kann man leider nicht mit einem Multimeter bestimmen.
  • (kennt noch jemand nen schlechten Scherz zu dem Thema?)

Auch beim Simulieren kommt es auf den Rand an. In der vergangenen Woche habe ich mir die parabolische Wellengleichung vorgenommen; bislang haben wir einigermaßen “harte” Randbedingungen verwendet, welche zu Reflektionen führten. Leider unphysikalisch und unpraktisch.

Lieber würden wir die Sommerfeldsche Strahlungsbedingung verwenden:

Sommerfeldsche Strahlungsbedingung

Sommerfeldsche Strahlungsbedingung

Leider gilt sie nur im Unendlichen – das ist vor allem für Computer recht weit weg. Mit einer Dirichlet-to-Neumann-Map ist es aber möglich, diese Bedingung ins Endliche – nämlich auf den Rand des Rechengebietes – zu holen.

Dann heißt das ganze Transparent Boundary Condition. Statt reflektiert zu werden, fliegt der Röntgenstrahl raus, ist weg, kommt und stört nicht wieder.

Klappt nur leider nicht.

Also, im Prinzip schon, auch in tollen Beispielen; aber mit für uns interessanten Parametern (sprich: Winkel, unter dem der Röntgenstrahl auf den Rand des Rechengebietes trifft) nicht.

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