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    Faculty of Physics and Astronomy

    Fortgeschrittenenmodul C1

    Fortgeschrittenenmodul C1

    Versuchsnummer

    Versuchsthema

    31 Zustandsgrößen realer Gase
    33 Wärmestrahlung
    36 Fourieranalyse und Fouriersynthese
    39 Ferromagnetismus: Messung von Hysteresekurven
    40 Polarisiertes Licht
    41 Messung der Lichtgeschwindigkeit und Ausbreitungsgeschwindigkeit von Signalen auf Kabeln
    42 Versuche mit Mikrowellen - Kristallinterferenz mit Mikrowellen
    45 Plancksches Wirkungsquantum und Boltzmann-Konstante
    46 Dosimetrie, Halbwertszeit, Messung zur Statistik
    48 Schwächung von Gammastrahlen, Abstandsgesetz
    49 Franck-Hertz Versuch

    Die Inhalte der Vorlesungenen Auswertung von Messungen: Fehlerrechnung (11-P-FR1), Fortgeschrittene Fehlerrechnung und computergestütztes Arbeiten (11-P-FR2), sowie der Praktikumsmodule A und B werden als beherrscht vorausgesetzt.

    Es werden vier der oben gelisteten Versuche durchgeführt, die Zuteilung erfolgt durch die Praktikumsleitung. Ein wesentliches Ausbildungsziel ist das Erstellen wissenschaftlicher Ausarbeitungen und damit die Vorbereitung auf das wissenschaftliche Publizieren. Beachten Sie dazu die Hinweise der Einführungsveranstaltung (Leitfaden). Entsprechende Vordrucke finden Sie hier.

    Die Erstabgabefrist der Ausarbeitungen beträgt eine Woche ab dem Termin der Versuchsdurchführung. Bei notwendigen Korrekturen beträgt die Frist für die Zweitabgabe ebenfalls eine Woche, beginnend ab dem Termin der Rückgabe der Erstkorrektur.

     


    Versuch 31, Zustandgrößen realer Gase 

    Schlagworte:

    Koexistenz von Flüssigkeiten und Dampf, Dampfdruck, Verdampfungswärme, Koexistenz von Festkörper und Flüssigkeit, Koexistenz dreier Phasen, Zustandsgleichung realer Gase, kritischer Druck, kritische Temperatur, Bemerkungen zur Zustandsgleichung realer Gase, Erscheinungen um den kritischen Punkt

    Inhalt des Versuchs:

    • Bestimmung einiger Isothermen von Schwefelhexafluorid SF6
    • Ermittlung der Dampfdruckkurve
    • Bestimmung der Stoffmenge
    • Ermitteln der Konstanten a und b
    • Berechnung der kritischen Koeffizienten
    • Berechnung von Isothermen
    • Beobachtungen mit Hilfe der Druckkammer zur Beobachtung der kritischen Temperatur
    • Fehlerrechnung 

    Praktikumsanleitung

    Geräte:


    Versuch 33, Wärmestrahlung

    Schlagworte:

    Schwarze Strahlung, Ultrarotstrahlung, Thermoelement, Thermosäule,  Lambert-Gesetz, Ultrarotdurchlässigkeit, Bändermodell für Metalle, Halbleiter und Isolatoren

    Inhalt des Versuchs:

    • Messungen mit dem Leslie-Würfel
    • Strahlung eines schwarzen Körpers

    Praktikumsanleitung

    Geräte:


    Versuch 36, Fourieranalyse und Fouriersynthese

    Schlagworte:

    Fourierreihe und Fourierkoeffizienten, Periodische Schwingungen,  Frequenzanalyse periodischer elektrischer Schwingungen, Klirrfaktor

    Inhalt des Versuchs:

    • Frequenzanalyse periodischer elektrischer Schwingungen mit dem Analysiergerät: Wave-Analyser
    • Synthese periodischer elektrischer Schwingungen mit dem Fourier Synthesizer
    • Menschliche Stimme, Stimmgabel

    Praktikumsanleitung

    Sehr lehrreiche Darstellung von FFT-Windows: Understanding FFT-Windows

    Geräte:

     


    Versuch 39, Ferromagnetismus, Messung von Hysteresekurven

    Schlagworte:

    Grundgrößen des magnetischen Feldes, magnetische Feldstärke, Kraftflussdichte, Induktionsfluss; magnetisches Feld einer Ringspule, Induktionsgesetz (differentielle Form).  Materie im magnetischen Feld; relative und absolute Permeabilität; Diamagnetismus, Paramagnetismus, Ferromagnetismus; atomistische Deutung der magnetischen Eigenschaften.  Ferromagnetismus, Struktur der Ferromagnetika, Remanenz, Koerzitivkraft, Hystereseverluste, Wirkungsweise und Handhabung des Fluxmeters
     

    Inhalt des Versuchs:

    • Inbetriebnahme der Versuchsanordnung
    • Hysteresekurve einer Nickel-Eisen-Legierung (5000 H2)
    • Hysteresekurve eines Eisenkerns
    • Hysteresekurve einer anderen Fe-Ni-Legierung (5000 Z)
    • Messungen an einem Holzkern
    • Magnetmodelle

     Praktikumsanleitung

    Geräte:


    Versuch 40, Polarisiertes Licht

    Schlagworte:

    Linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht, Erzeugung und Nachweis von linear polarisiertem Licht, Reflexion, Doppelbrechung, Dichroismus, Polarisator, Analysator, Abhängigkeit der Intensität I des vom Analysator durchgelassenen Lichtes vom Winkel zwischen Analysator und Polarisator. Erzeugung und Nachweis von zirkular und elliptisch polarisiertem Licht (lambda/4-Plättchen), Polarisation und Intensitätsverteilung von gestreutem Licht, Optische Aktivität, Rotationsdispersion, Faraday-Effekt, Aufbau und Einstellempfindlichkeit eines Halbschattenpolarimeters, Matrixdarstellung von polarisiertem Licht

    Inhalt des Versuchs:

    • Herstellung und Analyse von polarisiertem Licht
    • Messung mit dem Halbschattenpolarimeter
    • Analyse von Polarisationsfolien

    Praktikumsanleitung

     


    Versuch 41, Messung der Lichtgeschwindigkeit und der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Signalen auf Kabeln

    Schlagworte:

    Methoden zur Messung der Lichtgeschwindigkeit, Maxwell-Relation, Wellenausbreitung auf Kabeln, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenwiderstand, Signalübertragung auf Koaxialkabeln, Reflexion und Abschlusswiderstand, Dispersion, Differenzierglied 

    Inhalt des Versuchs:

    • Signalübertragung auf Koaxialkabeln bei verschiedenartiger Impedanzanpassung
    • Messung der Lichtgeschwindigkeit

    Praktikumsanleitung


    Geräte:

     


    Versuch 42, Versuche mit Mikrowellen - Kristallinterferenz mit Mikrowellen

    Schlagworte:

    Spektrum elektromagnetische Wellen, Der lineare Oszillator, Strahlung eines linearen Oszillators (Dipols),  Hohlraumoszillator, Koaxial- und Hohlleiter, Maxwell-Relation,  Experimente mit cm-Wellen, Grundkenntnisse der geometrischen Optik: Brechung, Totalreflexion

    Inhalt des Versuchs:

    • Winkelverteilung der Strahlung
    • Messung der Brennweite einer Wachslinse
    • Bestimmung der Wellenlänge mit stehenden Wellen
    • Totalreflexion und Tunneleffekt
    • Polarisation von Mikrowellen
    • Fresnel-Linse
    • Wellenleiter

    Praktikumsanleitung

    Geräte:


    Versuch 45, Messung des Planckschen Wirkungsquantum und der Boltzmann-Konstante

    Schlagworte:

    Austrittsarbeit, Photoeffekt und Photozelle,  Interferenzfilter, Vakuumdiode, Bipolartransistor, Antidiffusionsspannung, Boltzmann-Verteilung, Shockley-Gleichung

    Inhalt des Versuchs:

    • Messung des Planckschen Wirkungsquantums
    • Messung des Boltzmann-Konstante
    • Fehlerrechnung

    Praktikumsanleitung

    Geräte:

     


    Versuch 46, Dosimetrie, Halbwertszeit, Abstandsgesetz

    Schlagworte:

    Radioaktivität, Halbwertszeit, radioaktives Gleichgewicht,  Zerfallsschema von Cs-137, Strahlenwirkung, Strahlendosis, Strahlenschutz, Ionisierungskammer, Geiger-Müller-Zählrohr

     

    Inhalt des Versuchs:

    • Dosimetrie und Strahlenbelastung
    • Aktivität des Präparats
    • Inbetriebnahme der Zählrohrmessanordnung 

     Praktikumsanleitung

    Begriffsbestimmungen Strahlenschutz

    Geräte:


    Versuch 48, Schwächung von Gamma-Strahlung

    Schlagworte:

    Radioaktivität, Gamma-Struhlung, Streuung eines Hertzschen Oszillators, Compton Streuung, Paarbildung, Schwächungskoeffizienten von Al und Pb

    Inhalt des Versuchs:

    • Strahlenbelastung am Arbeitsplatz
    • Nulleffekt
    • Schwächung von Al, Fe und Pb
    • Messung von Streustrahlung
    • Abstandsgesetz

    Praktikumsanleitung

    Begriffsbestimmungen Strahlenschutz

     


    Versuch 49, Franck-Hertz Versuch

    Schlagworte:

    Glühemission, Richardson-Gleichung, Versuch von Franck und Hertz, Anregung von Stoß, Elektronenröhre, Schottky-Langmuir-Raumladungsgesetz, Kontaktspannung

    Inhalt des Versuchs:

    • Kennlinien einer Vakuumdiode
    • Franck-Hertz Versuch an Neon
    • Franck-Hertz Versuch an Quecksilber

    Praktikumsanleitung