pgfplots:具有不同缩放比例的第二个轴/ x 坐标变换

pgfplots:具有不同缩放比例的第二个轴/ x 坐标变换

我正在试图编造一个所谓的阿伦尼乌斯图在 pgfplots 中。基本上,它是一个半对数(y 轴)图,其中绘制了温度相关函数与 1/kB*T(kB 为玻尔兹曼常数)到目前为止,这种方法确实有效,但例如 1600°C 相当于大约 6.2 1/eV(倒数电子伏特

从科学角度来看这是正确的,但没有人能为该数字赋予物理意义(我无法将炉子设置为 6.2 1/eV,或者在演讲中,幻灯片只能显示几秒钟,这可能会让听众感到困惑)。所以我想在图中放置第二个 x 轴,以显示摄氏度的温度。我想到 pgfplots 转换坐标的能力,但我没有解决这个问题。

下面是我尝试的 MWE。我的坐标变换思维过程中肯定存在一些错误,但我搞不清。图的端点重合,但中间的映射略有偏差。有人能建议如何纠正这个问题吗?

\documentclass[tikz=true]{standalone}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[english]{babel}
\usepackage{mathptmx}
\usepackage{siunitx}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=newest}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{semilogyaxis}[
axis x line* = top,
axis y line* = left,
xlabel={$\frac{1}{k_B \cdot T} / \si[per-mode=reciprocal]{\per\electronvolt}$},
ylabel={$k$},
]
\addplot+[x = kb, y = k] table { 
    kb      T       k
    7.61876 1250    3.98E-17
    7.37661 1300    1.68E-17
    7.23857 1330    1.00E-17
    7.14938 1350    7.09E-18
    7.10560 1360    5.97E-18
    7.06236 1370    5.03E-18
    7.01964 1380    4.23E-18
    6.97743 1390    3.56E-18
    6.93573 1400    3.00E-18
    6.89452 1410    2.52E-18
    6.85380 1420    2.12E-18
    6.83362 1425    1.95E-18
    6.77379 1440    1.50E-18
    6.69562 1460    1.07E-18
    6.61924 1480    7.55E-19
    6.54458 1500    5.35E-19
    6.45359 1525    3.48E-19
    6.36509 1550    2.26E-19
    6.19519 1600    9.54E-20
    };
\end{semilogyaxis}

% % extra x axis
\begin{semilogyaxis}[
    x dir = reverse,
    axis y line* = right,
    axis x line* = bottom,
    xlabel={$T / \si{\celsius}$},
    x coord trafo/.code={\pgfmathparse{(1/(#1*8.617333262145E-05)-273.15)}},
    ]
\addplot+[x = T, y = k] table { 
    kb      T       k
    7.61876 1250    3.98E-17
    7.37661 1300    1.68E-17
    7.23857 1330    1.00E-17
    7.14938 1350    7.09E-18
    7.10560 1360    5.97E-18
    7.06236 1370    5.03E-18
    7.01964 1380    4.23E-18
    6.97743 1390    3.56E-18
    6.93573 1400    3.00E-18
    6.89452 1410    2.52E-18
    6.85380 1420    2.12E-18
    6.83362 1425    1.95E-18
    6.77379 1440    1.50E-18
    6.69562 1460    1.07E-18
    6.61924 1480    7.55E-19
    6.54458 1500    5.35E-19
    6.45359 1525    3.48E-19
    6.36509 1550    2.26E-19
    6.19519 1600    9.54E-20
    };
    \end{semilogyaxis}
%
\end{tikzpicture}
\end{document}

该表是虚拟数据,其计算方法为:T 给定,kB 根据 1/kB*T 计算,k 是根据阿伦尼乌斯方程计算出的虚速率常数。

答案1

虽然不是 100% 你想要的,但至少是我知道没错。我想您可以从这里自己进行必要的修改。

% used PGFPlots v1.16
\documentclass[border=5pt]{standalone}
\usepackage{xfp}        % <-- needed for accuracy
\usepackage{siunitx}
\usepackage{pgfplotstable}
    \pgfplotsset{compat=1.16}
    \pgfplotstableread{
        kb      T       k
        7.61876 1250    3.98E-17
        7.37661 1300    1.68E-17
        7.23857 1330    1.00E-17
        7.14938 1350    7.09E-18
        7.10560 1360    5.97E-18
        7.06236 1370    5.03E-18
        7.01964 1380    4.23E-18
        6.97743 1390    3.56E-18
        6.93573 1400    3.00E-18
        6.89452 1410    2.52E-18
        6.85380 1420    2.12E-18
        6.83362 1425    1.95E-18
        6.77379 1440    1.50E-18
        6.69562 1460    1.07E-18
        6.61924 1480    7.55E-19
        6.54458 1500    5.35E-19
        6.45359 1525    3.48E-19
        6.36509 1550    2.26E-19
        6.19519 1600    9.54E-20
    }{\data}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \begin{semilogyaxis}[
        axis lines*=left,
        xlabel={$\frac{\SI{1000}{\kelvin}}{T}$},
        ylabel={$k$},
    ]
        % please note that table options have to be given *after* the
        % table keyword. Otherwise they will not be applied
        \addplot table [
            x expr={1000/\thisrow{T}},
            y=k,
        ] {\data};
    \end{semilogyaxis}

    % extra x axis
    \begin{semilogyaxis}[
        axis lines*=right,
        xlabel={$T / \si{\kelvin}$},
        % avoid scaling (to avoid unexpected result)
        scaled ticks=false,
        % state values which should be shown on axis
        xtick={1250,1300,1350,1400,1500,1600},
        % perform coordinate transformation
        % to ensure right results (accuracy), use the `\fpeval` command
        % from the `xfp` package
        % (compare results when not using it. This will be way off for high T)
        x coord trafo/.code={\pgfmathparse{\fpeval{1/(#1)}}},
        x coord inv trafo/.code={\pgfmathparse{\fpeval{1/(#1)}}},
    ]
        \addplot+ [red] table [
            x=T,
            y=k,
        ] {\data};
    \end{semilogyaxis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

该图显示了上述代码的结果

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