Absorption thermischer Strahlung durch atmosphärische Gase

3 Das Experiment
Abb. 3.14.: Schaubild der linearen Regressionsfunktion zu gemessenen Temperaturwerten und den
Wärmeleitwiderständen unter Verwendung des Plexiglasrohrs.
Als ergänzende Form der Analyse des veränderten Temperaturverhaltens wurden die
gemittelten Temperaturwerte für die beiden Rohre jeweils in einem dreidimensionalen
Schaubild gegen die Spannungs- und die reziproken Wärmeleitfähigkeiten aufgetragen
und eine multilineare Regression der Form
T U, 1
λ
= a · U + b · 1
+ c
λ
durchgeführt. Die Daten samt Regressionsebene sind für das Aluminiumrohr in Abb.
3.15 und für das Plexiglasrohr in Abb. 3.16 in jeweils zwei Raumansichten dargestellt.
Zudem sind die Werte der Fitparamter, deren Fehler, die Kovarianzmatrix 8 und
das reduzierte multiple Bestimmtheitsmaß R 2 der Regression angegeben. In beiden
Fällen bestätigt der sehr nahe bei Eins gelegene Wert der reduzierten Bestimmtheismaße
das Regressionsmodell. Die Temperaturmesswerte sind also im Wesentlichen
nur durch die Thermalisation der Strahlung und den Effekt der Wärmeleitung bestimmt.
Die Regressionsanalyse aus Abb. 3.15 zeigt nochmals den dominierenden Einfluss der
Wärmeleitung auf die Gastemperatur im Innern des Aluminiumrohrs. So steigt die
Regressionsebene mit wachsendem Wärmeleitwiderstand deutlich an, während die
Abhängigkeit von den Spannungswerten viel kleiner ausfällt. In Anbetracht des großen
Fehlers auf den Regressionsparameter a kann, in Übereinstimmung mit der eindimensionalen
Regressionsanalyse aus Abb. 3.11, eine lineare Abhängigkeit der Temperaturund
Spannungsmesswerte sogar gänzlich ausgeschlossen werden.
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8 Die Kovarianzmatrix, auch Fehlermatrix genannt, enthält die Kovarianzen der Fitparameter. Diese
sind ein Maß für die paarweise Korrelation der Fitparameter. Die Werte auf den Hauptdiagonalen
entsprechen den Fehlerquadraten der Fitparameter.