Physik-Praktika

Praktikum im Modul Physik I für Studierende der Umweltwissenschaften - Basispraktikum

Lehrende und TutorInnen im SoSe 2017

Einführung

Allgemeine Hinweise zum Basispraktikum, zur Versuchsvorbereitung und Versuchsdurchführung, zur Protokollführung, zum Einsatz des Computers, zum Aufbau elektrischer Schaltungen und zu mechanischen Messwerkzeugen; Einführung in die Programme MATLAB und ORIGIN

Fehler- und Ausgleichsrechnung

Zufällige und systematische Fehler, Histogramme von Messwerten, Dichtefunktion, Gaußkurve, Wahrscheinlichkeiten, Mittelwert und Standardabweichung, absolute und relative Fehler, Größtfehler, Fehlerfortpflanzung, Genauigkeitsangaben, Lineare Regression, Linearisierungen, Korrelation, Fehler gewichteter Mittelwerte; Anwendungsbeispiel Fadenpendel

Oszilloskop und Funktionsgenerator

Blockschaltbilder, Funktionsprinzip und Betriebsmodi von Elektronenstrahl- und Digital-Oszilloskopen, Signalabtastung, Funktionsgeneratoren, Triggerarten, AC/DC-Kopplungen, Amplituden-, Frequenz- und Phasenmessungen, Netzspannung, Messung von Lichtintensitäten, Messung von Lichtimpulsen


Studierende am Experiment Studierende am Experiment

Sensoren für Kraft, Druck, Abstand, Winkel und Lichtintensität

Messwertaufnehmer, Linearität, Ansprechzeit, Messbereich, Auflösung, Rauschen, Biegestab, Dehnungsmessstreifen, Kraftsensor, piezoresistiver Effekt, Drucksensor, Manometer, Triangulation, Laser-Distanzsensor, Hall-Effekt, Winkelsensor, Halbleiter, Dotierung, pn-Übergang, Sperrschicht, Fotodiode, spektrale Empfindlichkeit.

Kraft, Impuls und Kraftstoß

Kraft, Federkraft, Hookesches Gesetz, Newtonsche Axiome, Impuls, Kraftstoß, harmonische Schwingung, Abstandsgesetz für Kräfte.

Viskosität und Reynoldszahlen

Viskosität und kinematische Viskosität, Stokessches Gesetz, Kugelfallmethode, Kapillarviskosimeter, laminare und turbulente Strömungen, Rohrströmung, Reynoldszahlen, Kontinuitätsgleichung, Bernoullisches und Hagen-Poisseuillesches Gesetz

Oberflächenspannung, Minimalflächen und Kaffeeflecken

Abreißmethode, Blasendruckmethode, Entstehung und Formen von Minimalflächen, kapillare Strömungen, Stofftransport in Kaffeeflecken, Innendruck von Gasblasen, Kraft- und Drucksensoren

Geometrische Optik, optische Abbildung und Aberrationen

Optische Abbildungen, Brennweitenbestimmungen, Bessel-Verfahren, optische Geräte, sphärische und chromatische Aberrationen, Blenden und Pupillen, Schärfentiefe, Sehwinkelvergrößerung, Fernrohr

Fourieranalyse

Lineare Systeme, Amplituden-Übertragungsfunktion, Frequenzgang, Abtasttheorem, Fourierreihe und Fourierkoeffizienten, Fourieranalyse, Amplituden- und Phasenspektrum, Fourieranalyse von Rechteck-, Dreieck- und Sägezahnsignal, Gibbssches Phänomen

Messung von Magnetfeldern

Biot-Savart-Gesetz, Helmholtzspulen, stationäre und nicht-stationäre Felder, Drehmomente in Magnetfeldern, Induktionsspulen

Magnetfeld