Praktische Übungen in Physik für HM, ZM, MBM, Pha. physik023 / 024 / 025 / 026. Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik

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1 Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik physik023 / 024 / 025 / 026 Praktische Übungen in Physik für HM, ZM, MBM, Pha Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel Johannes Müllers Merlin Rossbach Christoph Wendel

2 Ansprechpartner Leitung: Prof. Dr. Ulrike Thoma Dr. Christoph Wendel Organisation: Johannes Müllers Merlin Rossbach Christoph Wendel Probleme? Sprechstunden: Di, Do 12:30-13:00 Uhr Zimmer Tel.: Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 2

3 Vorbesprechung Ziele des Praktikums Ablauf des Praktikums bzw. eines Praktikumstags Anmerkungen, Strahlenschutz- und Gefahrstoffunterweisung Protokollführung und Bewertung Scheinvergabe nach Fach Platzvergabe nach Fach (reguläre angemeldete Studenten) Platzvergabe (Wiederholer) Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 3

4 Einordnung des Praktikums Vorlesung (+ Übungen) Vermittlung von Wissen Orientiert sich an dem, was man als Nebenfachstudent wissen sollte (definiert z.t. über Gegenstandskataloge) Physikalische Allgemeinbildung, Grundlagen für viele spätere Fächer (Physiologie, Pharmazeutische Technologie, Radiologie, Radiopharmazie,...) ggf. Übungen, um das Wissen zu vertiefen (MBM) Praktikum Vertiefung von physikalischem Wissen aus der Vorlesung - 10 experimentelle Aufgaben passend zum Gegenstandskatalog Übung experimenteller naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen Methodenkompetenz Dokumentation und Auswertung von Experimenten Beurteilung des Ergebnisses eines wissenschaftlichen Experimentes Klausur Leistungsüberprüfung Physik Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 4

5 Vorbesprechung Ablauf des Praktikums Gruppeneinteilung online unter Einführungsversuch + 10 bewertete Versuche Termine: Terminmatrix fünf Versuche April / Mai zwei Wochen Pause fünf Versuche Juni / Juli Ort: Räume: AVZ (Erdgeschoss rechts) Lageplan im Anleitungsheft Abschlussklausur Stoff : Vorlesung, Praktikum sowie entsprechendes Hintergrundwissen Dieses Semester: Anleitung zu V0 online - Bitte ausdrucken! Kurzanleitung wird in V0 verteilt (oder Dienstag in der Sprechstunde) Langfassung online - muss und soll nicht ausgedruckt werden Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 5

6 Terminmatrix = Mo - Di - Mi - Do - Fr PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MEDIZINER PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MEDIZINER PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR PHARMAZEUTEN Vorlesungsverzeichnis physik024 Vorlesungsverzeichnis physik024 Vorlesungsverzeichnis physik026 Terminplan Sommersemester 2014 Terminplan Sommersemester 2014 Terminplan Sommersemester 2014 Montag Dienstag Dienstag Datum / Termin Gruppe / Versuch Datum / Termin Gruppe / Versuch Datum / Termin Gruppe / Versuch Mo. 10:00 Uhr s.t. 1A 1B 1C 1D 1E Di. 10:00 Uhr s.t. 2A 2B 2C 2D 2E Mo. 13:45 Uhr s.t. 1G 1H 1J 1K 1L Di. 13:00 Uhr s.t. 2G 2H 2J 2K 2L Mo. 17:00 Uhr s.t. 1N 1O 1P 1Q 1R Di. 16:30 Uhr s.t. 2N 2O 2P 2Q 2R Datum / Termin PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MEDIZINER Vorlesungsverzeichnis physik024 PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MOLEKULARE BIOMEDIZINER Vorlesungsverzeichnis physik023 Terminplan Sommersemester 2014 Mittwoch Gruppe / Versuch Mi. 10:00 Uhr s.t. 3A 3B 3C 3D 3E Mi. 13:45 Uhr s.t. 3G 3H 3J 3K 3L Mi. 17:00 Uhr s.t. 3N 3O 3P 3Q 3R Abschlussklausur: Mo :30 Abschlussklausur: Mo :30 Abschlussklausur: Mo :30 HS Anatomie HS Anatomie HS Anatomie Nachklausur: Mo :30 Nachklausur: Mo :30 Nachklausur: Mo :30 und Chemie und Chemie und Chemie Ersatzklausur Di :30 Ersatzklausur Di :30 Ersatzklausur Di :30 Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi J. Müllers, M. Rossbach J. Müllers, M. Rossbach J. Müllers, M. Rossbach Informationen auch auf: Informationen auch auf: Informationen auch auf: PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MEDIZINER PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR ZAHNMEDIZINER PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MEDIZINER Vorlesungsverzeichnis physik024 Vorlesungsverzeichnis physik025 Vorlesungsverzeichnis physik024 PRAKTISCHE ÜBUNGEN FÜR MOLEKULARE BIOMEDIZINER Vorlesungsverzeichnis physik023 Terminplan Sommersemester 2014 Terminplan Sommersemester 2014 Terminplan Sommersemester 2014 Mittwoch Donnerstag Freitag Datum / Termin Gruppe / Versuch Datum / Termin Gruppe / Versuch Datum / Termin Gruppe / Versuch Mi. 10:00 Uhr s.t. 3A 3B 3C 3D 3E Do. 10:00 Uhr s.t. 4A 4B 4C 4D 4E Fr. 10:00 Uhr s.t. 5A 5B 5C 5D 5E Mi. 13:45 Uhr s.t. 3G 3H 3J 3K 3L Do. 13:45 Uhr s.t. 4G 4H 4J 4K 4L Fr. 13:45 Uhr s.t. 5G 5H 5J 5K 5L Mi. 17:00 Uhr s.t. 3N 3O 3P 3Q 3R Abschlussklausur: Mo :30 Abschlussklausur: Mo :30 Abschlussklausur: Mo :30 HS Anatomie HS Anatomie HS Anatomie Nachklausur: Mo :30 Nachklausur: Mo :30 Nachklausur: Mo :30 und Chemie und Chemie und Chemie Ersatzklausur Di :30 Ersatzklausur Di :30 Ersatzklausur Di :30 Abschlussklausur: Mo :30 HS Anatomie Nachklausur: Mo :30 und Chemie Ersatzklausur Di :30 Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Sprechstunden für Praktikanten (im Semester) Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Prof U.Thoma Mi. 8:30 9:30 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi J. Müllers, M. Rossbach J. Müllers, M. Rossbach J. Müllers, M. Rossbach Dr. Ch. Wendel, Di. und Do. 12:30 13:00 Zi J. Müllers, M. Rossbach Informationen auch auf: Informationen auch auf: Informationen auch auf: Informationen auch auf: Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 6

7 Vorbereitung im Vorfeld Ablauf eines Versuchs Aneignen der physikalischen Grundkenntnisse (aus Büchern!) Bearbeiten und Lösen der Voraufgaben (NICHT ins Protokollheft) Planung der Messungen Abfrage des vorbereiteten Stoffes (bewertetes Antestat) Versuchsdurchführung In Gruppen von 2 Studierenden Einzelheiten zu den Versuchsteilen im Anleitungsheft Bewertung Ihrer aktiven Teilnahme Anfertigen des Versuchsprotokolls von jedem Teilnehmer während des Praktikums anzufertigen, knapp, inklusive Auswertung Am Ende Aufräumen / Säubern des Arbeitsplatzes Abgabe des Versuchsprotokolls Unterschrift auf dem Testatzettel Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 7

8 Benötigtes Material Material Kurzanleitung 2 Klausurbögen DIN A4, kariert, ohne Rand pro Versuchstag Millimeterpapier Taschenrechner Schreibgerät inkl. Bleistift ca. 30 cm langes, durchsichtiges Lineal Nicht benötigtes Material Langfassung der Anleitung oder Bücher alte Protokolle Tablet, Smartphone, usw. TippEx Achtung: Nutzung des nicht benötigten Materials führt zu teils massivem Punktabzug! Lassen Sie es zuhause! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 8

9 Gefahren und Gefahrstoffstoffe Die Gefährdung im Praktikum ist vernachlässigbar, aber ein sauberes Arbeiten ist eine gute Übung für Ihre spätere Laborarbeit Keine Kittelpflicht! Mögliche Gefahrenquellen heiße Flüssigkeiten: V1, V3, V5 Elektrizität (ggf. und Wasser) : V3, V5, V7 Gesundheitsgefährdende Flüssigkeiten (versch. Alkohole, verdünnte Schwefelsäure): V1, V2, V3 Explosive Gase (Wasserstoff / Sauerstoff): V2 LASER (hier nur grelles Licht) oder UV - Strahlung: V4, V6, V11 Bedenken Sie immer die Gefahr für sich, für andere oder auch nur die Gerätschaften! Arbeiten Sie sauber, wie es in einem Laborraum angebracht ist! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 9

10 Radioaktivität/Röntgen Die zusätzliche Strahlendosis durch das Praktikum ist nicht messbar aber der entsprechende Versuchsraum ist ein Überwachungsbereich Ionisierende Strahlung schädigt Zellen und/oder das Erbgut: Deterministische Strahlenschäden: Zellen werden getötet, Dosis beeinflusst die Schwere des Schadens. Schwelleneffekt. Treten meist recht schnell ein. Stochastische Strahlenschäden: Erbgutveränderung, Dosis beeinflusst nicht die Schwere des Schadens sondern die Wahrscheinlichkeit. Schäden können auch nach Jahrzehnten noch auftreten. Radioaktivität (V9) drei schwache, von Bleisteinen umschlossene Quellen (Abschirmung verwenden, Aktivität begrenzen) ein sehr schwacher β-strahler mit kurze Halbwertszeit (Abstand halten, Aufenthalts-/Expositionsdauer begrenzen) Sauberkeit, Kontamination und Inkorporation vermeiden Röntgen (V8) Vollschutzanlage Lambert-Beer : niemals 100% Abschirmung Abstand halten, Expositionsdauer minimieren Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 10

11 Anmerkungen Inbetriebnahme des Aufbaus erst nach Freigabe des Aufbaus durch den Assistenten Durchführung Denken - Planen - Testen - (Planen) - Messen nicht essen und trinken (Laborräume!) bitte verlassen Sie die Räume sauber und aufgeräumt Bruch (z.b. Glas), Verschütten von Chemikalien unverzüglich dem Assistenten melden Schwangere dürfen am Versuch Radioaktivität nicht teilnehmen müssen beim Versuch Röntgenstrahlung während Einschaltdauer der Röntgenröhre den Raum verlassen Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 11

12 Protokollführung Achtung! Protokollführung ab diesem Semester neu geregelt! Umfang Inhalt zwei Klausurbögen Diagramme auf Millimeterpapier einlegen siehe Anleitungsheft Skizze des Aufbaus, Formeln, verwendete Bezeichnungen Tabellen der Messwerte Auswertung / Rechnungen Diagramme Ergebnis Kein Inhalt Theorie Voraufgaben generell viel Text TippEx Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 12

13 Beurteilung des Versuchsprotokolls Level 1 : Vollständiges Messen Aufgabenstellung des Versuchs (EIN Satz) Skizze des exp. Aufbaus (ggf. Schaltpläne) Messbeziehung mit Bezeichnung der verwendeten phys. Größen und ihrer Einheiten (EIN Satz + Formel vorgegebene Größen, Messgrößen Bis hier 1-2 Seiten maximal Messwerte (Tabellen, Graphen, Messunsicherheit) Ergebnisse, Fehlerrechnung Ergebnisdiskussion und Fehlerbetrachtung Level 2: Richtiges Vorgehen bei der Auswertung benutzte Formeln, Größen, Einheiten stimmen Tabellen mit Messwerten, Graphen passen zum Versuch Graphen passen zu den Messwerten und wurden richtig ausgewertet Schaltpläne usw. stimmige Ergebnisdiskussion (Ein bis zwei Sätze) Level 3: Gutes Ergebnis innerhalb der Toleranzwerte? Fehlerdiskussion Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 13

14 Bewertungsgrundlage: ggf. Abfrage Durchführung Protokoll Bewertung der Versuche Erreichbar: maximal 10 Punkte pro Versuch Abfrage oder Durchführung oder Protokoll 0 Punkte Versuch 0 Punkte! Erreichbare Gesamtpunktzahl: P Gesamt Versuche = P Versuch 1 + P Versuch P Versuch 10 Erreichbare Gesamtpunktzahl: P Gesamt Versuche(max) = 100 Zum Bestehen des praktischen Teils mindestens 50 Punkte notwendig Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 14

15 Bewertung der Versuche Grobe Richtlinie: (Die Wertigkeit variert von Versuch zu Versuch) Abfrage Wissen, was man wann wie und warum messen soll : 5 Punkte Wissen über alle Stichpunkte im Grundlagenteil der Anleitung: 10 Punkte Durchführung Ohne größere Schwierigkeiten gerade so in der Zeit fertig geworden: 5 Punkte Ohne in die Anleitung zu schauen vor der Zeit fertig, koordiniertes Vorgehen, sehr gutes Messergebnis: 10 Punkte Protokoll Alles gemessen, protokolliert, Messfehler dokumentiert und Ergebnis berechnet: 5 Punkte Sauberes, knappes aber gut strukturiertes Protokoll, Ergebnisse beinhalten eine Fehlerrechnung. Fehlerquellen werden diskutiert und das Ergebnis mit ggf. bekannten Werten verglichen, das Ergebnis liegt im Bereich dessen, was der Aufbau hergibt: 10 Punkte Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 15

16 Fehlen an Versuchstagen (z.b. bei Krankheit) Veranstaltung mit Anwesenheitspflicht Aus organisatorischen Gründen können Termine in der Regel auch mit Attest nicht nachgeholt werden Nichtanwesenheit wird mit 0 Punkten bewertet Wissenschaftliches Fehlverhalten wird mit 0 Punkten bewertet Am Ende des Praktikums müssen mindestens 8 bewertete Versuche mit mehr als null Punkten vorliegen. ansonsten: Nichtbestehen des praktischen Teils Wichtig: Verpasste Termine senken nicht die Bestehensgrenze von 50 Punkten, jedoch reduziert sich die für Sie erreichbare Gesamtpunktzahl! Bei längerer Krankheit: Melden Sie sich rechtzeitig (so schnell wie möglich) bei uns und dem Studiendekanat damit Sie ohne Fehlversuch abgemeldet werden können. Lassen Sie sich sicherheitshalber immer ein Attest geben! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 16

17 Klausur Es gibt pro Jahr 3 Klausurtermine (siehe Homepage) Sie dürfen an 2 beliebigen Terminen teilnehmen Weitere Termine oder mündliche Prüfungen werden nicht angeboten! Mitbringen zur Klausur : Lichtbildausweis (während Klausur bereitlegen) Stift, Lineal Nicht mitbringen: Spickzettel Taschenrechner Schmierpapier (Rückseiten der Klausur benutzen) Ablauf: - 20 kurze Aufgaben zu verschiedenen Themen der Physik - 60 min. Bearbeitungszeit Ort und Zeit werden im Laufe des Semesters auf der Website bekanntgegeben Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 17

18 Kriterien zur Scheinvergabe für Human- und Zahnmediziner Teilleistung 1: min. 8 von 10 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 50 von 100 Punkte aus dem praktischen Teil Teilleistung 2: min. 10 von 20 Punkten aus der Klausur Leistungsnachweis: Beide Teilleistungen innerhalb eines Semesters erbracht Bei nichtbestehen der Klausur besteht die Möglichkeit diese EINMAL zu wiederholen. (falls noch Klausurtermine in dem Semester übrig sind) Rücktritt möglich mit drei Attesten Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 18

19 Kriterien zur Scheinvergabe für Pharmazeuten praktischer Teil: min. 8 von 10 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 50 von 100 Punkte aus dem praktischen Teil Abschlussklausur: min. 10 von 20 Punkten aus der Klausur Leistungsnachweis: Zulassung zur Klausur durch Bestehen des praktischen Teils Leistungsnachweis durch Bestehen der Klausur Bei nichtbestehen der Klausur besteht die Möglichkeit diese EINMAL zu wiederholen. (falls noch Klausurtermine in dem Semester übrig sind) Rücktritt möglich mit drei Attesten Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 19

20 Kriterien zur Scheinvergabe für Biomediziner praktischer Teil: min. 8 von 10 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 50 von 100 Punkte aus dem praktischen Teil Abschlussklausur: min. 10 von 20 Punkten aus der Klausur Leistungsnachweis: entweder: mehr als 70 Punkte im praktischen Teil oder: Bestehen des praktischen Teils und bestehen der Klausur Bei nichtbestehender Klausur besteht die Möglichkeit diese EINMAL zu wiederholen. (falls noch Klausurtermine in dem Semester übrig sind) Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 20

21 Kriterien zur Scheinvergabe für Wiederholer Praktikum bestanden Klausur nicht bestanden nicht im dritten Versuch praktischer Teil: min. 4 von 5 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 25 von 50 Punkte aus dem praktischen Teil Abschlussklausur: min. 10 von 20 Punkten aus der Klausur Leistungsnachweis: Wie das Fach Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 21

22 Wichtig: Wenn Sie beim Einführungsversuch (aufgrund von Krankheit) fehlen sollten: rufen Sie uns bitte direkt an oder schreiben Sie uns eine (innerhalb von 2 Tagen) ansonsten: Weitergabe Ihres Praktikumsplatzes an eine Person auf der Warteliste wenn Sie sich entscheiden das Praktikum in diesem Semester nicht zu besuchen, obwohl Sie angemeldet sind: informieren Sie uns bitte direkt Mit Erscheinen zum ersten benoteten Versuch gilt das Praktikum als belegt. Danach ist eine Abmeldung nur auf Antrag möglich (z.b. ärztliches Attest) Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 22

23 Ansprechpartner Leitung: Prof. Dr. Ulrike Thoma Dr. Christoph Wendel Organisation: Johannes Müllers Merlin Rossbach Christoph Wendel Probleme: Sprechstunden: Di, Do 12:30-13:00 Uhr Zimmer Tel.: Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik023 / 024 / 025 / Praktische Übungen in Physik für, HM, ZM, MBM, Pha page 23