Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum für Lehramtsstudierende
Advanced Lab Course in Physics for M. Ed. Students

Modul PH9130 [FOPRA Edu]

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH9130 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Module der Physik für Lehramtsstudierende

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
120 h 2 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9130 ist der Studiendekan der Fakultät Physik.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Es werden fortgeschrittene Versuche zu verschiedenen Themen der Experimentalphysik durchgeführt, die im Zusammenhang mit der aktuellen Forschung an den Instituten des Physikdepartments stehen. Die Teilnehmer sind bei der thematischen Auswahl Ihrer Versuche an keine Vorgaben gebunden.

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul ist der Studierende in der Lage:

  • sich weitgehend selbständig auf das Thema eines wissenschaftlichen Experiments vorzubereiten
  • unter Anleitung einen komplexen Versuchsaufbau zu bedienen und ein wissenschaftliches Experiment durchzuführen
  • alle wichtigen experimentellen Daten während des Versuchs zu dokumentieren
  • die gewonnen Daten auszuwerten und einen wissenschaftlichen Bericht zu verfassen

In diesem Modul soll eine Einführung in die Arbeitsweise der experimentellen physikalischen Forschung gegeben werden und die Studierenden befähigen, bei komplexen Experimenten mitzuwirken. Das Modul setzt sich dabei aus voneinander unabhängig durchzuführenden Versuchen zusammen, die jeweils einem Workload von einem Credit entsprechen. Damit die Studierenden einen Einblick in alle am Physik-Department vertretenen Themenschwerpunkte (Kern-, Teilchen- und Astrophysik / Kondensierte Materie / Biophysik / Applied and engineering physics) gewinnen können, besteht das Modul aus vier Versuchen und entspricht einem Workload von vier Credits. Das Lernziel wird damit erreicht, eine Erhöhung des Workloads stellt keine qualitative Verbesserung dar. Da die nachzuweisende Leistung mit dem erfolgreichen Durchführen der Versuche erbracht ist, ergibt sich hier somit keine Erhöhung der Prüfungsbelastung.

Voraussetzungen

PH0001, PH0002, PH0003, PH0004

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
PR 4 Elektronikpraktikum (Analogteil) Böni, P.
Mitwirkende: Spallek, J.
Termine in Gruppen
PR 1 FOPRA-Versuch 01: Ballistischer Transport (Flippern mit Elektronen) Finley, J.
Mitwirkende: Becker, J.
PR 1 FOPRA-Versuch 04: Spurmessung von Myonen der kosmischen Strahlung mit Driftrohrkammern Kortner, O.
Mitwirkende: Röhrig, R.
PR 1 FOPRA-Versuch 05: Dopplerfreie Sättigungsspektroskopie Rempe, G.
Mitwirkende: Prehn, A.
PR 1 FOPRA-Versuch 06: Mikrowellen- und Detektionstechnik der Elektronenspinresonanz Stutzmann, M.
Mitwirkende: Franke, D.Hrubesch, F.
PR 1 FOPRA-Versuch 07: Molekulare Motoren Bausch, A.
Mitwirkende: Bleicher, P.
PR 1 FOPRA-Versuch 08: Hochauflösende Röntgenbeugung Stutzmann, M.
Mitwirkende: Hetzl, M.
PR 1 FOPRA-Versuch 13: Laser und nichtlineare Optik Kienberger, R.
Mitwirkende: Latka, T.Stallhofer, K.
PR 1 FOPRA-Versuch 14: Optische Absorption Finley, J.
Mitwirkende: Wierzbowski, J.
PR 1 FOPRA-Versuch 16: Josephson-Effekte in Supraleitern Gross, R.
Mitwirkende: Fischer, M.Ganzhorn, K.
PR 1 FOPRA-Versuch 17: Mößbauer-Effekt Schönert, S.
Mitwirkende: Wagner, F.
PR 1 FOPRA-Versuch 19: Durchgang von Betastrahlen durch Materie Paul, S.
Mitwirkende: Saul, H.
PR 1 FOPRA-Versuch 21: Lebensdauer-Messung Schönert, S.
Mitwirkende: Lalik, R.
PR 1 FOPRA-Versuch 24: Feldeffekt-Transistor (MOSFET) Finley, J.
Mitwirkende: Flassig, F.
PR 1 FOPRA-Versuch 35: Elektronenspektroskopie an Oberflächen Barth, J.
Mitwirkende: Allegretti, F.Deimel, P.
PR 1 FOPRA-Versuch 42: Rasterkraftmikroskopie Müller-Buschbaum, P.
Mitwirkende: Xia, S.
PR 1 FOPRA-Versuch 45: Optische Eigenschaften von Halbleiter-Quantenfilmen Finley, J.
Mitwirkende: Simmet, T.
PR 1 FOPRA-Versuch 50: Photovoltaik Stutzmann, M.
Mitwirkende: Marques Pereira, R.
PR 1 FOPRA-Versuch 52: Schwerionenstreuexperiment am Tandem-Beschleuniger Fabbietti, L.
Mitwirkende: Lalik, R.Mathis, A.
PR 1 FOPRA-Versuch 53: Thermische Analyse Papadakis, C.
Mitwirkende: Zhang, X.
PR 1 FOPRA-Versuch 60: Positronen-Lebensdauermessung in Indium und Polymeren Hugenschmidt, C.
Mitwirkende: Zimnik, S.
PR 1 FOPRA-Versuch 61: Neutronenstreuung am FRM II Petry, W.
Mitwirkende: Georgii, R.
PR 1 FOPRA-Versuch 63: Gammaspektroskopie Schönert, S.
Mitwirkende: Heiss, B.
PR 1 FOPRA-Versuch 65: Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Paul, S.
Mitwirkende: Gutsmiedl, E.
PR 1 FOPRA-Versuch 66: Oberflächenplasmonen Holleitner, A.
Mitwirkende: Dietl, S.Wurstbauer, U.
PR 1 FOPRA-Versuch 71: Peptid-Poren Simmel, F.
Mitwirkende: Krishnan, S.
PR 1 FOPRA-Versuch 72: Laser-Fallen-Mikroskopie (Bakterienflagellen) Bausch, A.
Mitwirkende: Rossetti, L.Ziegler, F.
PR 1 FOPRA-Versuch 73: DNS-Origami Dietz, H.
Mitwirkende: Kohler, F.Meregalli, L.Pumm, A.
PR 1 FOPRA-Versuch 74: Molekulardynamik Zacharias, M.
Mitwirkende: Frost, C.
PR 1 FOPRA-Versuch 75: Teilchenphysik am Computer Fabbietti, L.
Mitwirkende: Wirth, J.
PR 1 FOPRA-Versuch 77: Detektorphysik (Simulation und Experiment) Schönert, S.
Mitwirkende: Klenze, P.
PR 1 FOPRA-Versuch 78: 3D-Rekonstruktion von Magnetosomen mittels Cryo-Elektronentomografie Woehlke, G.
Mitwirkende: Bäuerlein, F.
PR 1 FOPRA-Versuch 79: Röntgencomputertomographie Pfeiffer, F.
Mitwirkende: Schock, J.Viermetz, M.
PR 1 FOPRA-Versuch 81: Lichtsensoren für die Gamma-Astronomie Schönert, S.
Mitwirkende: Menzel, U.
PR 1 FOPRA-Versuch 83: Rastertunnelmikroskopie & Abbildung von Molekülen Barth, J.
Mitwirkende: Zhang, B.
PR 1 FOPRA-Versuch 85: Relative Altersbestimmung von Sternhaufen mit Hilfe von Farben-Helligkeits-Diagrammen Bishop, S.
Mitwirkende: Tanga, M.
PR 1 FOPRA-Versuch 86: Messung der Fermienergie durch die Winkelkorrelation von Gamma-Strahlung aus der Annihilation von Elektron-Positron-Paaren Hugenschmidt, C.
Mitwirkende: Weber, J.
PR 1 FOPRA-Versuch 87: Rasterkraftmikroskopie und oberflächenunterstützte Selbstassemblierung von DNA-Nanostrukturen Simmel, F.
Mitwirkende: Vogele, K.Ziegler, D.
PR 1 FOPRA-Versuch 88: Lineare und nichtlineare Wellen in einem Doppelplasma-Experiment Stroth, U.
Mitwirkende: Dörsch, G.Dux, R.
PR 0.1 Vorbesprechung zum Fortgeschrittenen-Praktikum (F-Praktikum) Schönert, S. Stutzmann, M.
Mitwirkende: Hauptner, A.
einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Das Praktikum wird in Kleingruppen von maximal 3 Personen durchgeführt. Die Gruppen arbeiten weitestgehend selbständig. Ein Betreuer steht bei Fragen und Problemen als Ansprechpartner zur Verfügung.

Medienformen

Praktikumsversuche
manuelle und rechnergestützte Messwerterfassung

Literatur

Versuchsanleitungen und darin genannte weiterführende Literatur

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es müssen insgesamt vier Credits aus dem Katalog der Fortgeschrittenenpraktikumsversuche erbracht werden. Für jeden einzelnen Versuch wird ein Credit verbucht (bei einigen Versuchen werden zwei Credits verbucht).
Ein einzelner Versuch ist erfolgreich abgeschlossen, wenn folgende Teile dazu durchgeführt wurden.

  • einführende Besprechung mit dem Versuchsbetreuer, Nachweis der Vorbereitung auf den Versuch
  • Durchführung des Versuchs und Anfertigung eines Protokolls
  • Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung
  • mündliche Abschlussdiskussion

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.