Wie funktioniert eine Infrarotkamera? Die Messgleichung

Was bisher geschah

Inzwischen haben wir in dieser Artikelserie ja einiges über Infrarotkameras gelernt. Wir kennen die zugrunde liegende Idee und die Methode die zur Temperaturbestimmung angewandt wird. Dann haben wir einen ersten Schritt von der idealisierten Welt in die reale Welt getan und den Emissionskoeffizienten als wichtigen Parameter entdeckt. Zum Schluss wollen wir nun etwas genauer nachvollziehen, wie man von einem Signal am Detektor mit Hilfe der Messgleichung letztlich auf eine Temperatur kommt.

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Wetter und Klima: Vertrauen in Modelle finden

Im Rahmen meines Doktorats beschäftige ich mich gerade intensiv mit der Atmosphäre. Was hat das aber im Eis- und Klima-Blog zu suchen? Nun ja, um die Entwicklung von Gletschern simulieren zu können, benötigt man Informationen über den Zustand der Atmosphäre darüber: Wie ist dort die Temperatur, wie viel Regen oder Schnee fällt – nur als Beispiel. Nicht auf jedem Gletscher steht eine Wetterstation aufgrund des Aufwandes und der Kosten. Ganz abgesehen davon könnte eine Wetterstation auch nicht in die Zukunft blicken. Aus all diesen Gründen greifen wir daher auf Modelle zurück.

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Wie genau sind Suunto HR Sensoren?

Ein Suunto HR Sensor

Diesmal gehts nicht direkt um ein wissenschaftliches Thema, mehr um eine Spielerei, aber dennoch eine Fragestellung der man sich mit wissenschaftlicher Methodik nähern kann. Ich laufe und wandere gerne und viel und verwende, um diese Aktivitäten aufzuzeichnen, eine Suunto Spartan. Dazu habe ich einen Sensor vom selben Hersteller der die Herzfrequenz misst (HR Sensor). Was ich mich aber schon öfter gefragt habe ist, wie genau dieser HR Sensor nun denn tatsächlich ist. Im Rahmen einer sportmedizinischen Gesamtuntersuchung ergab sich eine praktische Möglichkeit die HR Sensordaten mit denen eines EKGs zu vergleichen und eine Antwort auf diese Frage zu finden.

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Wie funktioniert Wissenschaft

Newton - Mathematics - Early works to 1800. (Cambridge University Library) unter (CC BY-NC 3.0)

Fehler passieren. Das ist, wenn man wissenschaftlich arbeitet, ein Faktum und ein Umstand mit dem man tagtäglich konfrontiert ist. Sie passieren einem selbst, und auch anderen. In diesem Blog vermerke ich durchgeführte Korrekturen oder Änderungen am Artikel normalerweise am Artikelanfang oder -ende mit einer Überblicksliste (siehe z.B. die Artikel zu Hitzewellen und Sonnenfinsternis). Aber auch in fertigen und veröffentlichten Publikationen können sie selbst mit dem üblichen Peer Review nicht vollständig ausgeschlossen werden. Aber wie kann Wissenschaft überhaupt funktionieren wenn doch Fehler immer und überall passieren? Das werden wir uns hier – aus persönlichem Anlass – genauer ansehen.

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Materiewellen und Talbot Teppiche

Das Interferenzbild von Phthalocyanine Molekülen. Quelle: (Juffmann et al. - Real-time single-molecule imaging of quantum interference, 2012)

Um die Welleneigenschaften von immer größeren und größeren Molekülen nachzuweisen bedienen sich Forscher oft gefinkelter experimenteller Methoden. Unter anderem machen sie sich dabei ein optisches Phänomen zu Nutze das Talbot Teppich heißt. Was sich hinter diesem Namen verbirgt und wie das aussieht, darum wirds in diesem Artikel gehen.

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