Introduc.htm

Este disquette acompaña el libro "Introducción a la Física del Medio Interestelar", de Robert Estalella y Guillem Anglada, editado por "Edicions Universitat de Barcelona" como n. 50 de la colección "Textos Docents". Contiene el material necesario para realizar las prácticas propuestas en el libro: gráficas, datos y programas de reducción.

Contenido del CD

Una vez descomprimido el fichero Practica.exe, el directorio C:\ifmi debe contener varios ficheros y subdirectorios, que se dan a continuación. La extensión de los ficheros indica el tipo de contenido y cómo se pueden examinar:
htm: Documentos HTML. Se pueden leer con Netscape (en Archivo/Abrir_página/Elegir_archivo) o Internet Explorer (en Archivo/Abrir/Buscar).
txt: Ficheros de texto ASCII con un contenido similar al del fichero htm correspondiente. Se pueden imprimir o leer con Bloque de Notas (Notepad) o Edit (bajo DOS). Para evitar problemas no se han utilizado caracteres acentuados en este tipo de ficheros.
gif: Figuras. Se pueden visualizar con Netscape o Internet Explorer, o con Imaging (en el menú  Programas/Accesorios) o cualquier editor de imágenes (Paint Shop, Photo Editor, ...).
dat: Datos para las prácticas. Son ficheros ASCII, que se pueden editar con Notepad o Edit.
Los directorios y ficheros contenidos en C:\ifmi tienen que ser:
  • LEAME.txt
Instrucciones de instalación.
  • Introduc.htm
Este fichero (formato HTML).
  • Introduc.txt
Este fichero (formato texto).
  • <DIR> Cap-3
Directorio con la práctica del Capítulo 3.
    • Pract3-1.htm
Texto y figuras de la práctica 3.1. 
    • Pract3-1.txt
Texto de la práctica 3.1. 
    • Fig3-16.gif
Figura 3.16 de la práctica. 
  • <DIR> Cap-4
Directorio con la práctica del Capítulo 4. 
    • Pract4-1.htm
Texto y figuras de la práctica 4.1. 
    • Pract4-1.txt
Texto de la práctica 4.1. 
    • Fig4-20a.gif
Figura 4.20 de la práctica. 
    • Fig4-20b.gif
Figura 4.20 de la práctica. 
    • Fig4-20c.gif
Figura 4.20 de la práctica. 
    • Fig4-20d.gif
Figura 4.20 de la práctica. 
    • Fig4-21.gif
Figura 4.21 de la práctica. 
    • Fig4-22.gif
Figura 4.22 de la práctica. 
  • <DIR> Cap-5
Directorio con las prácticas del Capítulo 5.
    • Pract5-1.htm
Texto y figuras de la práctica 5.1. 
    • Pract5-1.txt
Texto de la práctica 5.1. 
    • CO.dat, 13CO.dat, C18O.dat
Datos de CO para V645 Cyg. 
    • Fig5-29a.gif
Figura 5.29 de la práctica 5.1. 
    • Fig5-29b.gif
Figura 5.29 de la práctica 5.1. 
    • Pract5-2.htm
Texto y figuras de la práctica 5.2. 
    • Pract5-2.txt
Texto de la práctica 5.2. 
    • NH1.dat, ..., NH9.dat
Datos de NH3 (1, 1) para L483. 
    • NH22.dat
Datos de NH3 (2, 2) para L483. 
    • Fig5-30.gif
Figura 5.30 de la práctica 5.2. 
    • Fig5-31.gif
Figura 5.31 de la práctica 5.2. 
    • Gauss.gif
Ejemplo de ajsute con el programa Gauss.
    • Mapa.dat
Datos de ejemplo para el programa Mapa.
    • Mapa.gif
Mapa ejemplo.
  • <DIR> bin
Directorio con los programas de reducción.
    • Frecavel.exe
Conversión de frecuencias a velocidades radiales. 
    • Gauss.exe
Ajuste de gaussiana a líneas espectrales. 
    • Mapa.exe
Dibujo de mapa de contornos a partir de una malla de puntos. 
    • Color.cfg
Configuración de colores (fichero editable). 
    • Transic.cfg
Frecuencias de algunas transiciones (fichero editable). 
    • Courb.fon
Fuente para gráficos. 
    • Frecavel.hlp
Fichero de ayuda. 
    • Gauss.hlp
Fichero de ayuda. 
    • Mapa.hlp
Fichero de ayuda. 

Introducción

Las prácticas de los Capítulos 3 y 4 (ver Pract3-1.htm y Pract4-1.htm) requieren hacer mediciones sobre las gráficas. Las figuras, incluidas en los directorios correspondientes, Fig3-16.gif, Fig4-20a.gif, Fig4-20b.gif, Fig4-20c.gif, Fig4-20d.gif, Fig4-21.gif y Fig4-22.gif, pueden examinarse con detalle con un visualizador como p. ej. Imaging y hacer las mediciones directamente sobre la pantalla.

Para las prácticas del Capítulo 5 (ver Pract5-1.htm y Pract5-2.htm), además de las figuras correspondientes (Fig5-29a.gif, Fig5-29b.gif, Fig5-30.gif y Fig5-31.gif) se incluyen los ficheros dat con los datos de los espectros observados para varias transiciones moleculares. Para llevar a cabo estas prácticas se incluyen en el directorio bin tres programas distintos.
Bajo Windows, para ejecutar los programas basta con marcarlos dos veces desde el Explorador de Windows.
Bajo DOS, deben ejecutarse desde el directorio bin, o debe incluirse el directorio bin en la variable de entorno path. Por ejemplo, si practica.exe se ha instalado en el directorio c:\ifmi, editar el fichero c:\autoexec.bat para añadir ;c:\ifmi\bin al final del path. Una vez hecho esto hay que ejecutar autoexec.bat.
Los tres programas se describen brevemente a continuación.

Frecavel

Conversión de frecuencias a velocidades radiales.

Uso:

frecavel [fichero_de_entrada] (argumento opcional)

Método:

El programa convierte frecuencias, n, a velocidades radiales, V, a partir de la fórmula del efecto Doppler:
V = -c (n-n0)/n0
donde c es la velocidad de la luz y n0 la frecuencia en reposo de la transición. Toma como entrada un fichero como los nh*.dat (con 2 columnas: frecuencia, intensidad), y escribe un fichero con 2 columnas: velocidad, intensidad. Utiliza el fichero transic.cfg, que contiene las frecuencias en reposo de algunas transiciones. Este último fichero se puede editar para incluir otras transiciones, hasta un máximo de 20.

Menú principal:

0.- Acabar y salir del programa.
1.- Mostrar el fichero de ayuda frecavel.hlp
2.- Leer un fichero de entrada. El fichero debe contener 2 columnas, la primera con los valores de la frecuencia, y la segundaa con los de la intensidad, separados por espacios en blanco o una coma. Se muestra por pantalla el valor de la frecuencia para el primer dato del fichero.
3.- Seleccionar la transición. Los valores de la frecuencia en reposo de algunas transiciones están en el fichero transic.cfg. Se puede seleccionar una de las transiciones mostradas o entrar el valor de la frecuencia manualmente. Las frecuencias deben estar en MHz.
4.- Escribir el fichero de salida. En el fichero se escriben 2 columnas, la 1a con los valores de la velocidad radial (en km s-1) y la segunda con los de la intensidad del fichero de entrada. Se muestra por pantalla el numero de datos escritos en el fichero.

Gauss

Ajusta iterativamente una gaussiana con 3 parámetros libres (intensidad, anchura a altura mitad, posición central) a los datos de un fichero.

Uso:

gauss [fichero_de_datos] (argumento opcional)

Método:

El programa ajusta iterativamente por mínimos cuadrados los tres parámetros libres de la función:
A exp(-4 ln2 [(x-C) / B]2), 
donde: El ajuste final puede depender de los valores iniciales de los parámetros, que se pueden modificar a voluntad. En algunos casos, el ajuste puede converger a una solución no deseada, no converger, o incluso producir un error numérico. En este caso, hay que volver a ejecutar el programa con unos valores iniciales distintos. Es conveniente visualizar por pantalla los datos y la gaussiana calculada a partir de los valores de A, B y C antes de proceder al ajuste, para comprobar que los parámetros iniciales están cerca de la solución deseada, y después de hacerlo, para comprobar la bondad del ajuste. Por ejemplo, en la figura Gauss.gif se muestra el ajuste a una línea satélite exterior del espectro contenido en el fichero NH5.dat:
Gauss.gif
Los colores del gráfico se pueden modificar a voluntad editando el fichero color.cfg. Para obtener una copia sobre papel es necesario capturar la pantalla gráfica (ver el programa Mapa).

Menú principal:

0.- Acabar y salir del programa.
1.- Mostrar el fichero de ayuda gauss.hlp.
2.- Leer un fichero de datos. El fichero debe contener 2 columnas, la primera con los valores de x (frecuencia o velocidad), y la segunda con los de y (intensidad), separados por espacios en blanco o una coma.
3.- Cambiar los parámetros iniciales del ajuste. El programa calcula automáticamente unos valores iniciales de los tres parámetros: altura del máximo, distancia entre puntos cercanos al máximo donde la altura baja a la mitad, posición del máximo. Estos valores se pueden examinar y modificar antes del ajuste.
4.- Ajustar una gaussiana, a partir de los valores iniciales de A, B y C. El proceso iterativo se detiene cuando el residuo del ajuste deja de disminuir en dos iteraciones sucesivas.
5.- Cambiar los límites del dibujo. Inicialmente, se deja un 10% en blanco por encima y debajo de los datos.
6.- Dibujar los datos y la gaussiana ajustada. Una vez dibujado, se vuelve al menú principal pulsando <Enter>. El color de fondo y el de las las lineas de los datos y del ajuste están definidos en el fichero color.cfg, que se puede modificar a voluntad con un editor.

Mapa

Dibujo de un mapa de contornos, a partir de una malla rectangular de puntos.

Uso:

mapa [fichero_de_datos] (argumento opcional)

Método:

Dibuja un mapa de contornos a partir de una malla de puntos contenida en un fichero. Este fichero debe tener 3 columnas: offset en ascensión recta, offset en declinación, intensidad. Se interpola cúbicamente la malla dada en celdas más pequeñas y se dibujan los contornos de cada nivel para cada celda. Los colores del mapa se pueden modificar a voluntad editando el fichero color.cfg. Para obtener una copia sobre papel es necesario capturar la pantalla gráfica.

Menú principal:

0.- Acabar y salir del programa.
1.- Mostrar el fichero de ayuda mapa.hlp
2.- Leer un fichero de datos. El fichero debe contener 3 columnas, separadas por una coma o blancos. En cada linea, el primer dato es el incremento de RA respecto a la posición (0, 0), el segundo el incremento de DEC y el tercero la intensidad. Por ejemplo, el fichero Mapa.dat contiene los datos de un mapa ejemplo de 9 puntos, con espaciado de 1'.4: 
-1.4 +1.4  2.5 
 0.0 +1.4  3.0 
+1.4 +1.4  1.0 
-1.4  0.0  3.5 
 0.0  0.0  7.0 
+1.4  0.0  1.3 
-1.4 -1.4  0.7 
 0.0 -1.4  1.2 
+1.4 -1.4  0.1
3.- Cambiar los niveles de los contornos. Inicialmente, los niveles son el 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% del máximo de la malla.
4.- Cambiar los límites del mapa. Inicialmente, se deja alrededor de la malla un borde igual al espaciado de la malla.
5.- Dibujar el mapa. Una vez dibujado, se vuelve al menú principal pulsando <Enter>. El color de fondo y el de las lineas del mapa están definidos en el fichero color.cfg, que se puede modificar a voluntad con un editor.

Impresión del mapa sobre papel:

Para imprimir el mapa sobre papel hay que capturar la imagen del mapa. El mejor resultado se obtiene utilizando un fondo de color blanco (#3f3f3f) y las líneas de color negro. Para ello se puede editar el fichero Color.cfg. Por ejemplo, el mapa obtenido a partir de los datos ejemplo de Mapa.dat  es el de la figura Mapa.gif:
Mapa.gif
Bajo Windows, cuando la imagen del mapa aparece en pantalla, pulsar <Imprimir_Pantalla>, o <Alt>+<Imprimir_Pantalla> con lo que queda capturado el contenido de la pantalla; pulsar <Enter> para salir de la pantalla gráfica. Abrir la aplicación WordPad (en  Programas/Accesorios) y en el menú de Edición seleccionar Pegar. La imagen ya se puede imprimir. Conviene ajustar las propiedades de la impresora (gráficos) para obtener buenos resultados.
Bajo DOS hay que utilizar cualquier capturador de imágenes, por ejemplo grab de WP5.1 o similar.