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Lehrende: Erik Kremser; M.Sc. Sebastian Orth; Matthias Wilhelm Ungermann
Veranstaltungsart:
Praktikum
Orga-Einheit: FB05 Physik
Anzeige im Stundenplan:
Demo Praktikum I
Fach:
Anrechenbar für:
Semesterwochenstunden:
2
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
2 | 9
Lehrinhalte:
Umgang mit schulüblichen Geräten
Planung von Demonstrationsexperimenten
Literatur:
Allgemeine Literatur:
Jedes Physik-Schulbuch der gymnasialen Oberstufe
Bloomfield, Louis: How everything works. Wiley & Sons
http://www.physik.tu-darmstadt.de/study/praktika/dprakt/dpdemo2_2/index.de.jsp
Voraussetzungen:
Für ein tiefgreifendes Verständnis sollte möglichst das Fortgeschrittenenpraktikum absolviert worden sein.
Erwartete Teilnehmerzahl:
Minimal 2, maximal 9 Teilnehmer.
Sollten sich mehr als 9 Studierende für die Teilnahme am Demonstrationspraktikum interessieren, wird die Auswahl der Teilnehmer in einer Vorbesprechung zum Praktikum getroffen.
Dieses Vortreffen, bei dem auch der Zeitraum des 14-tägigen Blockpraktikums bekanntgegeben wird, findet am Freitag, den 08.07.2016 um 13:30 Uhr im Raum S2/07-018 (Demonstrationspraktikum) statt.
Weitere Informationen:
http://www.physik.tu-darmstadt.de/study/praktika/dprakt/index.de.jsp
Vorbereitungsthemen
Nachfolgend wird zu den einzelnen Themenfeldern eine Auswahl an Stichpunkten als Vorbereitungshilfe für Demo-Praktikum angegeben.
Das Demo-Praktikum ist ein Experimentier-Praktikum und setzt die nötigen physikalischen Kenntnisse voraus. Ohne entsprechende physikalische Kenntnisse hat die Teilnahme am Demo-Praktikum keinen Sinn. Bitte bereiten Sie sich entsprechend vor.
Luftkissenbahn:
Gleichförmige & beschleunigte Bewegung, Geschwindigkeiten und deren Messung, s-t-Diagramme, Newtonsche Axiome, Impuls- & Energieerhaltung, Stöße (elastisch, unelastisch), Umlenkrollen, Lichtschranken, Bewegungssensoren, Hochspannung, Funken
Geometrische Optik:
Glühlampen, Widerstände (insb. Innen- & Lastwiderstand), Reflexion & Brechung, Linsen, Linsengleichung, „Linsenmacher“-Gleichung, Kondensor, Blende & Blendenzahl (Fotographie), Spektralfarben, Komplementärfarben, Prismen, Streuung (Rayleigh- / Mie-Streuung), Himmelsblau und Abendrot, Polarisation, Dipolstrahlung / Strahlungscharakteristik, Lumineszenz, Laser
Analogelektronik & Oszilloskop:
Funktionsweise eines Oszilloskops, Gleich- & Wechselspannung, „Signale“ & Signalübertragung, verschiedene Kabel und Anschlüsse / Stecker, Potentiale, Erdung, Kirchhoffsche Gesetze, Frequenzgänge von Ohmschen Widerständen / Spulen / Kondensatoren (auch im Komplexen & mit Zeigerdiagrammen), Lissajous-Figuren (auch mit Bestimmung des Frequenzverhältnisses und der Phasenbeziehung), Hochpass, Tiefpass, Bandpass & Bandfilter, Bode-Diagramme, Halbleiter, Dotierung, Dioden, Kennlinien, Differenzenverstärker
Heißluftmotor:
Temperatur, Wärme, Hauptsätze der Wärmelehre, Zustände & Zustandsänderungen, Isotherme, Isochore, Isobare, Adiabate, Isentrope, p-V-Diagramme, ideales & reales Gas incl. Gasgleichungen, Adiabatenexponent, Wärmekraftmaschinen & Wärmepumpen, Wirkungsgrad & dessen Bestimmung, Kreisprozesse (insb. Stirling-Prozess & Vgl. mit Carnot-Prozess), verschiedene Motorentypen (Otto / Diesel / Elektro / ...), Kühlschrank, Thermoelement, Seebeck-Effekt, Peltier-Effekt
Mikrowellen:
Elektromagnetische Wellen, stehende Wellen, Polarisation, Gesetz von Malus, elektromagnetisches Spektrum, Amplituden- & Frequenzmodulation, Radioempfang, Zwei-Kammer-Klystron, Schwingkreise, Resonatoren, Mikrowellenofen, Mikrowellen-Sender & -Empfänger, Wellenwiderstand, Wellenleitung, Gunn-Element, (Total-)Reflexion, Beugung, Interferenz, Einzel- & Doppelspalt, Gitter, Babinetsches Prinzip, Interferometer, em-Wellen in Materie, geometrischer & optischer Weg, Brechungsindex, optischer Tunnel-Effekt, Evaneszente Wellen, Goos-Hänchen-Effekt
Modellgas:
Modellvorstellungen in der Physik, ideales & reales Gas, Gasgleichungen, hydrostatische Grundgleichung, barometrische Höhenformel, Maxwell-Boltzmann-Verteilung, mittlere freie Weglänge, Transformatoren, Spartransformator, Spannungsteiler, Phase / Nullleiter / Schutzleiter, Sicherungen / FI-Schalter
Elektostatik:
Ladung & deren Nachweis, Influenz, Elektroskop, Spannung, Strom & Stromstärke, Gefahren des elektrischen Stromes, Van-de-Graaff-Generator, Faradayscher Käfig, Isolatoren & Maßnahmen zur Isolation, Leckströme, Luftfeuchtigkeit & deren Auswirkungen auf die Elektrostatik, Coulombsches Gesetz, Elektrische Felder & Feldlinien, Spitzeneffekt, Funken & Gasentladungen, Glimmlampen, gedämpfte Schwingungen, Analogie von Translations- & Rotationsbewegungen, Coulomb-Waage, Kondensatoren, Plattenkondensator, Kapazität
Photoeffekt:
Licht, Spektrum, Quantenhypothese, Photonen, Photoeffekt, Farbfilter, Gitterspektrometer, Photozelle, Gegenspannung, Potentialtopf, Austrittarbeit, Sommerfeldsches Atommodell, Fermi-Energie, Pauli-Prinzip, Energiebänder / Bändermodell, Bandlücke (Leiter / Halbleiter / Nichtleiter), Dotierung
Elektronenstrahlröhren:
Anode, Kathode, Glühemission, Elektronenkanone, Elektronenstrahlröhre, Braunsche Röhre, Elektronenoptik, Vakuum, Getter, Lumineszenz, Helmholtz-Spulen, Lorentz-Kraft, Wien-Filter, Vakuumdiode, Kennlinie
Offizielle Kursbeschreibung:
Aufgeteilt auf 9 Themen wird erarbeitet, wie Demonstrationsexperimente aufgebaut, durchgeführt und präsentiert werden.
Online-Angebote:
moodle
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