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Lehrende: Erik Kremser; Dr.-Ing. Pia Juliane Wessely
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.
Eine Anmeldung in TUCaN bis zum 07.07.2017 ist notwendig.
Sollten sich mehr als 9 Studierende für die Teilnahme am Demonstrationspraktikum in TUCaN angemeldet haben, wird die Auswahl der Teilnehmenden in einer Vorbesprechung zum Praktikum getroffen. Maßgeblich ist der Fortschritt im Lehramtsstudium Physik.
Dieses verbindliche Vortreffen findet am Freitag, den 14.07.2017 um 10:00 Uhr im Raum S207/018 (Demonstrationspraktikum) statt. Nur Anwesende werden bei dieser Auswahl berücksichtigt.
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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