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Advanced Lab Course in Physics for M.Ed. Students

Module PH9130 [FOPRA Edu]

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Module version of WS 2018/9 (current)

There are historic module descriptions of this module. A module description is valid until replaced by a newer one.

Whether the module’s courses are offered during a specific semester is listed in the section Courses, Learning and Teaching Methods and Literature below.

available module versions
WS 2018/9SS 2011

Basic Information

PH9130 is a semester module in German or English language at Master’s level which is offered every semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Physics Modules for Students of Education

If not stated otherwise for export to a non-physics program the student workload is given in the following table.

Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
120 h 48 h 4 CP

Responsible coordinator of the module PH9130 is the Dean of Studies at Physics Department.

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Im Modul Fortgeschrittenenpraktikum (FOPRA) wird der wissenschaftliche Laboralltag von Physikerinnen und Physikern nachgebildet. Die Studierenden durchlaufen die wesentlichen Phasen der physikalischen Forschung von der Vorbereitung und Durchführung von Experimenten über die Auswertung der gewonnenen Daten bis zur Darstellung und Diskussion der eigenen Ergebnisse im Kontext aktueller Veröffentlichungen.

Hierzu führen die Studierenden in Teams aus i.d.R. drei Studierenden vier Versuche aus dem Katalog des Fortgeschrittenenpraktikums gemeinsam durch. Jeder dieser anspruchsvollen Versuche umfasst dabei insbesondere die Vorbereitung mit Hilfe der Versuchsanleitung ergänzt durch Literaturrecherche mit einführender Besprechung mit dem Versuchsbetreuer, die Durchführung des Versuchs mit Anfertigung eines Protokolls, die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung der Versuchsergebnisse und eine Abschlussdiskussion der Ergebnisse mit dem Versuchsbetreuer.

Die dezentrale Struktur des Fortgeschrittenenpraktikums ist ein Alleinstellungsmerkmal der Physikausbildung am Campus Garching. Ganz im Sinne der in der Fachausbildung üblichen engen Verbindung von Forschung und Lehre vermittelt das FOPRA auch den Lehramtsstudierenden einen repräsentativen Querschnitt aktueller Forschungsaktivitäten. Die etwa 50 Versuche des Fortgeschrittenenpraktikums sind thematisch in die Arbeitsgruppen des Physik-Departments und der assoziierten Max-Planck-Institute integriert und werden dort auch durchgeführt. Für die Studierenden bietet sich die Gelegenheit, diverse Forschungsgebiete aktiv an vorderster Front kennen zu lernen.

Learning Outcome

Nach Bestehen des Moduls sind die Studierenden in der Lage,

  • sich weitgehend selbständig auf das Thema eines physikalischen Experiments vorzubereiten,
  • unter Anleitung einen komplexen Versuchsaufbau zu bedienen und ein physikalisches Experiment durchzuführen,
  • alle wichtigen experimentellen Daten während des Versuchs zu dokumentieren,
  • die gewonnen Daten auszuwerten, einen wissenschaftlichen Bericht zu verfassen und die Ergebnisse zu diskutieren, und
  • die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche anzuwenden.

Preconditions

PH0001, PH0002, PH0003, PH0004

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

TypeSWSTitleLecturer(s)DatesLinks
PR 4 Electronics Lab Course (Digital Circuits) Böni, P.
Assistants: Spallek, J.
dates in groups current
PR 1 FOPRA Experiment 01: Ballistic Transport (Pinball with Electrons) Finley, J.
Assistants: Becker, J.
current
PR 1 FOPRA Experiment 04: Tracking of Myons from Cosmic Radiation in Drift Tube Chambers Kortner, O.
Assistants: Krauss, D.
current
PR 1 FOPRA Experiment 05: Doppler Free Saturated Absorption Spectroscopy Rempe, G.
Assistants: Welte, S.
current
PR 1 FOPRA Experiment 06: Microwave and Detection Techniques in Electron Spin Resonance Stutzmann, M.
Assistants: Franke, D.Hrubesch, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 07: Molecular Motors Bausch, A.
Assistants: Bleicher, P.
current
PR 1 FOPRA Experiment 08: High Resolution X-Ray Diffraction Stutzmann, M.
Assistants: Hetzl, M.
current
PR 1 FOPRA Experiment 13: Laser and Non-Linear Optics Kienberger, R.
Assistants: Latka, T.Stallhofer, K.
current
PR 1 FOPRA Experiment 14: Optical Absorption Finley, J.
Assistants: Wierzbowski, J.
current
PR 1 FOPRA Experiment 16: Josephson Effects in Superconductors Gross, R.
Assistants: Fischer, M.Ganzhorn, K.
current
PR 1 FOPRA Experiment 17: Mößbauer Effect Schönert, S.
Assistants: Wagner, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 19: Transmission of Beta Particles Through Matter Paul, S.
Assistants: Theroine, C.
current
PR 1 FOPRA Experiment 21: Lifetime Measurement Schönert, S.
Assistants: Lalik, R.
current
PR 1 FOPRA Experiment 24: Field-Effect Transistor (MOSFET) Finley, J.
Assistants: Flassig, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 35: Electron Spectroscopy at Surfaces Barth, J.
Assistants: Deimel, P.Paszkiewicz, M.
current
PR 1 FOPRA Experiment 36: Extraterrestrial Microwaves Schönert, S.
Assistants: Göger-Neff, E.
current
PR 1 FOPRA Experiment 42: Atomic Force Microscopy Müller-Buschbaum, P.
Assistants: Xia, S.
current
PR 1 FOPRA Experiment 45: Optical Properties of Semiconductor Quantum-Wells Finley, J.
Assistants: Simmet, T.
current
PR 1 FOPRA Experiment 50: Photovoltaics Stutzmann, M.
Assistants: Marques Pereira, R.
current
PR 1 FOPRA Experiment 52: Heavy Ion Scattering at the Tandem Accelerator Fabbietti, L.
Assistants: Lalik, R.Mathis, A.
current
PR 1 FOPRA Experiment 53: Thermal Analysis Papadakis, C.
Assistants: Vishnevetskaya, N.
current
PR 1 FOPRA Experiment 60: Positron Lifetime Measurement in Indium and Polymers Hugenschmidt, C.
Assistants: Ceeh, H.Zimnik, S.
current
PR 1 FOPRA Experiment 61: Neutron Scattering at FRM II Petry, W.
Assistants: Georgii, R.
current
PR 1 FOPRA Experiment 63: Gamma Spectroscopy Schönert, S.
Assistants: Heiss, B.
current
PR 1 FOPRA Experiment 65: Positron Emission Tomography (PET) Paul, S.
Assistants: Gutsmiedl, E.
current
PR 1 FOPRA Experiment 66: Surface Plasmons at a Metal-Insulator Interface Holleitner, A.
Assistants: Dietl, S.Wurstbauer, U.
current
PR 1 FOPRA Experiment 71: Peptide Pores Simmel, F.
Assistants: Krishnan, S.
current
PR 1 FOPRA Experiment 72: Laser-Trapping Microscope (Bacterial Flagella) Bausch, A.
Assistants: Rossetti, L.Ziegler, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 73: DNA Origami Dietz, H.
Assistants: Engelhardt, F.Meregalli, L.Schneider, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 74: Molecular Dynamics Zacharias, M.
Assistants: Chauvot de Beauchene, I.Frost, C.
current
PR 1 FOPRA Experiment 75: Particle Physics with the Computer Fabbietti, L.
Assistants: Wirth, J.
current
PR 1 FOPRA Experiment 77: Detector Physics (Simulation versus Experiment) Schönert, S.
Assistants: Klenze, P.Winkel, M.
current
PR 1 FOPRA Experiment 78: 3D Reconstruction of Magnetosomes by Cryo-Electron Tomography Woehlke, G.
Assistants: Bäuerlein, F.
current
PR 1 FOPRA Experiment 79: X-Ray Computed Tomography Pfeiffer, F.
Assistants: Birnbacher, L.Schock, J.
current
PR 1 FOPRA Experiment 81: Light Sensors for Gamma-Ray Astronomy Schönert, S.
Assistants: Israeli, Y.Menzel, U.
current
PR 1 FOPRA Experiment 83: Scanning Tunnelling Microscopy & Molecular Imaging Barth, J.
Assistants: Papageorgiou, A.
current
PR 1 FOPRA Experiment 84: Preparation and Properties of Self-Assembled Monolayers Stutzmann, M.
Assistants: Casablanca, F.Cattani-Scholz, A.Csiki, R.
current
PR 1 FOPRA Experiment 85: Colour-Magnitude Diagrams of Star Clusters: Determining Their Relative Ages Bishop, S.
Assistants: Morselli, L.Vasilopoulos, G.
current
PR 1 FOPRA Experiment 86: Measurement of the Fermi Energy by the Angular Correlation of Gamma-Radiation from Annihilation of Electron-Positron Pairs Hugenschmidt, C.
Assistants: Weber, J.
current
PR 1 FOPRA Experiment 87: AFM Studies and Surface Assisted Self-Assembly of DNA Nanostructures Simmel, F.
Assistants: Aghebat Rafat, A.Kopperger, E.
PR 1 FOPRA Experiment 88: Wave Phenomena in a Double Plasma Experiment Stroth, U.
Assistants: Dörsch, G.Dux, R.
PR 0.1 Instruction for the Advanced Lab Course (FOPRA) Schönert, S. Stutzmann, M.
Assistants: Hauptner, A.
singular or moved dates
eLearning
documents
current

Learning and Teaching Methods

Die Studierenden führen sechs Versuche aus dem Katalog des Fortgeschrittenenpraktikums in Teams aus i.d.R. drei Studierenden gemeinsam durch. Jeder Versuch umfasst dabei insbesondere

  • die Vorbereitung des Versuchs mit Hilfe der Versuchsanleitung ergänzt durch Literaturrecherche mit einführender Besprechung mit der/m Versuchsbetreuer(in),
  • die Durchführung des Versuchs mit Anfertigung eines Protokolls,
  • die Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung der Versuchsergebnisse und
  • eine Abschlussdiskussion der Ergebnisse mit der/m Versuchsbetreuer(in).

Media

Diverse experimentelle Aufbauten und Gerätschaften, manuelle und rechnergestützte Messwerterfassung

Literature

Versuchsanleitungen und darin genannte weiterführende Literatur

Module Exam

Description of exams and course work

Das Modul Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum für Lehramtsstudierende (FOPRA) wird als Studienleistung erbracht. Hierzu müssen vier Einzelversuche des FOPRA erfolgreich durchgeführt werden.

Die Bewertung der einzelnen Laborleistung (bestanden/nicht bestanden) erfolgt durch den jeweiligen Betreuer, wobei das Erreichen der angestrebten Lernergebnisse im Fokus der Bewertung liegt. Beispielsweise wird also darauf geachtet, ob sich die Studierenden weitgehend selbständig auf das Thema des physikalischen Experiments vorbereitet haben, ob sie in der Lage waren unter Anleitung einen komplexen Versuchsaufbau zu bedienen und ein physikalisches Experiment durchzuführen, ob sie alle wichtigen experimentellen Daten während des Versuchs dokumentiert haben oder ob sie in der Lage waren, die gewonnen Daten auszuwerten und einen den wissenschaftlichen Ansprüchen genügenden Bericht zu verfassen. Der Workload der vier FOPRA-Versuche beträgt 120 Stunden und somit 4 Credits. Dies entspricht einem Arbeitsaufwand von 30 Stunden pro Versuch bei etwa 12 Präsenz-Stunden, wobei 8 Stunden für die Durchführung und etwa 4 Stunden für Vor- und Nachbesprechung bzw. Diskussion anfallen. In einer „kumulativen Betrachtung“ könnte man einem einzelnen Versuch somit 1 Credit zuordnen.

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

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