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Informationen zum Praktikumsteil 3

für den Bachelorstudiengang Physik und für Lehramt an Beruflichen Schulen

 

Termine Teil 3

  • Anmeldetermine

    Die Anmeldung zum Praktikumsteil 3 ist vom 07.01.2019 bis 03.02.2019 (Blockpraktikum) bzw. vom 01.04.2018 bis 14.04.2018 (Semesterpraktikum).

  • Blockpraktikum im Februar/März 2019 und Semesterpraktikum SoSe 2019

    Die Termine für das Blockpraktikum liegen direkt im Anschluss an die Prüfungsperiode, voraussichtlich zwischen 28.02.2019 und 19.03.2019. Die genauen Termine können erst nach festlegung der Prüfungen festgelegt werden.

    Die Termine für das Semesterpraktikum sind Montag nachmittags.

 
 Block ABlock BSemester
Kurs 1:
9:00-13:00 Uhr
Kurs 3:
9:00-13:00 Uhr
Kurs 5:
Mo., 14:15-18:30 Uhr
Kurs 2:
14:00-18:00 Uhr
Kurs 4:
14:00-18:00 Uhr
 
1. Termin 28.02.19 01.03.19 29.04.19
2. Termin  
3. Termin  
4. Termin  
5. Termin  
6. Termin  
       
       

Stand: 20.10.16

Anmeldung zu Teil 3

  • Der Anmeldezeitraum für den Praktikumsteil 3 ist vom 08.  Januar 2018 bis zum 04. Februar 2018 (Blockpraktikum), bzw. vom 01. April 2017 bis zum 09. April 2017 (Semesterpraktikum).
  • Sie melden sich zunächst für einen der Kurse an, anschließend können angemeldete Studierende Zweiergruppen bilden. Verbleibende Einzelanmeldungen werden von der Praktikumsleitung in Gruppen eingeteilt.
  • Nicht eingeteilte Anmeldungen auf der Warteliste werden auf die anderen Kurse verteilt. Aus organisatorischen Gründen (gleichmäßige Auslastung der beiden Blöcke) kann auch eine Verschiebung in einen der anderen Kurse nötig sein.
  • Weiter zur Anmeldung.

  • Kontakt für weitere Fragen: Dr. Martin Saß

Versuchesreihenfolge in Teil 3

für das Blockpraktikum Februar/März 2018

 Versuchstag
 26./27.
Feb.
28.Feb./
01.März
02./05.
März
06./07.
März
08./09.
März
12./13.
März
Gruppe 1 (Team 1 - 3) OPA FHV BUB XST INT RAD
Gruppe 2 (Team 4 - 6) FHV BUB XST INT RAD OPA
Gruppe 3 (Team 7 - 9) BUB XST INT RAD OPA FHV
Gruppe 4 (Team 10 - 12) XST INT RAD OPA FHV BUB
Gruppe 5 (Team 13 - 15) INT RAD OPA FHV BUB XST
Gruppe 6 (Team 16 - 18) RAD OPA FHV BUB XST INT

 

Versuche im Teil 3

Versuch: Franck-Hertz-Versuch (FHV)

  • Kurzbeschreibung

  • Downloads

    Anleitung FHV
    Anleitung FHV (englische Version)
  • Versuchsaufbau

    FHV Abbildung 1: Überblick über den Versuchsaufbau mit der Hg-Röhre
    FHV Abbildung 2: Der Franck-Hertz-Versuch mit Noen

    Reicht die Energie der Elektronen aus, um Ne-Atome anzuregen, entsteht eine Schicht angeregter Atome am Anodengitter. Beim (mehrstufigen) Übergang der Atome in den Grundzustand wird auch Licht im sichtbaren Bereich ausgesendet, so dass eine leuchtende Schicht sichtbar wird. Bei Erhöhung der Beschleunigungsspannung wandert diese Schicht zur Kathode hin. Reicht die Energie aus, dass eine weitere Anregung möglich ist, entsteht eine weitere Leuchtschicht an der Anode.

Versuch: Radioaktivität (RAD)

  • Kurzbeschreibung

    In diesem Versuch werden γ-Spektren verschiedener radioaktiver Präperate aufgenommen und ausgewertet.

  • Downloads

    Anleitung RAD

    Das beim Versuch verwendete Messprogramm Cassy Lab kann bei Bedarf als Demoversion mit 20 freien Aufrufen von der Internetseite der Firma LD Didactic GmbH heruntergeladen werden.

  • Versuchsaufbau

    RAD Abbildung 1: Überblick über den Versuchsaufbau; Kalibrierprobe vor dem Szintilationsdetektor (links) mit dem dazugehörigen Energiespektrum am Bildschirm.
  • Rechtlicher Hintergrund: Strahlenschutzverordnung

Versuch: Röntgenstrahlung (XST)

  • Kurzbeschreibung

  • Downloads

    Anleitung RÖN
  • Versuchsaufbau

    ROEN Abbildung 1: Überblick über den Versuchsaufbau
    ROEN Abbildung 2: Röntgenbild einer Tafel Vollnussschokolade

Versuch: Optische Abbildung (OPA)

  • Kurzbeschreibung

    Im Versuch „Optische Abbildung” bestimmen Sie die Brennweite und die Hauptebenen eines Linsessystems mit verschiedenen Methoden (Autokollimation und Besselverfahren, Abbe-Verfahren). Ihre Messrrgebnisse vergleichen mit theoretischen Berechnungen und Simulationen.

  • Downloads

    Anleitung OPA
  • Versuchsaufbau

    OPA Abbildung 1: Versuchsaufbau zur Autokollimation
    OPA Abbildung 2: Versuchsaufbau zum Besselverfahren und zur Abbe-Methode

Versuch: Beugung und Brechung (BUB)

  • Kurzbeschreibung

  • Downloads

    Anleitung BUB
  • Versuchsaufbau

    BUB Abbildung 1: Überblick über den Versuchsaufbau zur Brechung
    BUB Abbildung 2: Die Spektrallinien der Hg-Spektraklampe durch das Prispenspektrometer betrachtet.
    BUB Abbildung 3: Versuchsaufbau zur Beugung am Gitter.

Versuch: Stirlingmotor (STI)

  • Kurzbeschreibung

  • Downloads

    Anleitung STI
  • Versuchsaufbau

    STI Abb. 1: Versuchsaufbau

Versuch: Interferometrie (INT)

  • Kurzbeschreibung

    Im Versuch Interferometrie wird ein Michelson-Interferometer verwendet, um verschiedene Größen zu messen. Nach dem Einjustieren des Interferometers wird zunächst die Wellenlänge des verwendeten Laser-Lichts bestimmt, indem die Zahl der auftretenden Interferenzmaxima (ider -minima) pro Verfahrweg eines Spiegels ders Interferometers gemessen wird. Mit der nun bekannten Wellenlänge lässt sich der Brechungsindex einer planparallelen Plexiglasscheibe über die Zal der Maxima beim Verdrehen der Scheibe bestimmen. Im letzten Versuchsteil wird der Brechungsindex von Luft bestimmt. Dazu wird eine Küvette in einen Arm des Interferometers gestellt, und die Zahl der Maxima beim Abpumpen der Küvette gezählt.
  • Aufgaben für diesen Versuch

    Für diesen Versuch müssen Sie sich die Theorie und ein Messkonzept selbst erarbeiten. Es gibt daher keine Anleitung im pdf-Format. Den Aufbau und die konkrete Durchführung wird dann mit dem Betreuer besprochen.
    1. Wichtige Begriffe in diesem Versuch sind "Interferenz", "optische Weglänge" und "Michelson Interferometer". Erarbeiten Sie sich die Informationen dazu aus eigenen Quellen (z.B. Lehrbücher).
    2. Als erster Versuchsteil wird das (halb aufgebaute) Interferometer einjustiert.
    3. In der ersten Messaufgabe wird die Ganghöhe der Schraube des verwendeten Verschiebetischs bestimmt. Einer Umdrehung entsprechen 50 Skaleneinheiten. Man zählt die auftreten Inferferenzminima (und/oder -maxima) beim Verschieben des Spiegels.
      Bestimmen Sie die Skaleneinheiten an der Schraube für 100 Minima (oder Maxima). Wiederholen Sie die Messung noch 3 mal (jedes Teammitglied 2 Messungen), um die statistische Unsicherheit abzuschätzen.
      Die benötigte Laser-Wellenlänge ist an jedem Aufbau angegeben.
    4. Als nächste Messung wird der Brechungsindex der Luft bestimmt. Dazu wird eine Küwette, die sich über eine Handpumpe evakuieren lässt, in einen Arm des Interferometers gestellt.
      Bestimmen Sie Druckänderung in Abhängigkeit der die Zahl der auftretenden Interferenzminima (-maxima) beim Abpumpen (als sinnvolle "Schrittweite" hat sich "drei Interferenzringe" herausgestellt). Wiederholen Sie die Messung mehrmals. Überprüfen Sie, ob die Zahl der Minima oder Maxima abhängig vom Druckbereich ist. Geben Sie den Brechungsindex der Luft dann sinnvoll an.
    5. In der letzten Messung wird ein Plexiglasblock auf einem Drehtisch in einen Arm des Interferometers gebracht. Durch Drehung des Plexiglasblocks wird dann sein Brechungsindex bestimmt.
      Überlegen Sie sich zunächst, wie sich die optiche Länge beim Drehen des Plexiglases verändert, bzw welche Abhängigkeit der Minima und Maxima sie vom Winkel haben (s. unten). Überlegen Sie sich dann, wie Sie durch die Stellung der Mikrometerschraube am Drehtisch auf den Winkel schließen können. Führen Sie dann eine Messung durch, mit der Sie den Brechungsindex des Plexiglases bestimmen können.
  • Versuchsaufbau

    int-1 Abb. 1: Versuchsaufbau mit Strahlverlauf


    int-2 Abb. 2: Interferenzmuster


    int-3 Abb. 3: Drehhalterung für Plexiglasplatte
  • Bestimmung des Gangunterschieds beim Durchgang durch die Plexiglasplatte

    int-1Abb. 4: Durchgang des Lichts durch den Plexiglasblock
    Aus Abbildung 4 lässt sich der Gangunterschied zwischen dem geraden und dem um den Winkel α  verdrehten Plexiglasblock folgendermaßen bestimmen:
    Δs  =  2·(AB' - n·AB - BC )
    Der Faktor 2 rührt daher, dass die Interferometerarme zweimal durchlaufen werden. Weiterhin kann man schreiben:
    AB = h
    AB' = h / cos β
    BC = AC - AB = AB' · cos(α-β ) - AB = h · cos(α-β ) / (cos β ) - h
    sin β = sin α/n
    cos β = (n² - sin²α)1/2 / n
    cos(α-β ) = cos α · cos β + sin α · sin β

    Insgesamt ergibt sich dann eine Abhängigkeit
    Δs = N·λ = 2 · (1 - n - cos α +(n² - sin²α)1/2) · h
    mit der Wellenlänge λ der gezählten Anzahl N der Interferenzstreifen, der Dicke h des Plexiglases und dem Brechungsindex n. Über eine Datenanpsssung (Fit) lässt sich dann der Brechungsindex bestimmen.

Betreuer (SoSe 17)

  • FHV: S. Kulpe
  • RAD: Ch. Berner
  • XST (RÖN): St. Umkehrer
  • OPA: M. Saß
  • BUB: J. Kang
  • INT: A. Duennsing
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