Praktische Übungen in Physik für Biomediziner / Zahnmediziner. physik 023 / physik 025. Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik

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1 Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik physik 023 / physik 025 Praktische Übungen in Physik für Biomediziner / Zahnmediziner Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel Dr. Christoph Wendel Philip Hauer Pascal Neumeister Georg Urff

2 Ansprechpartner Leitung: Prof. Dr. Ulrike Thoma Dr. Christoph Wendel Organisation: Philip Hauer Pascal Neumeister Georg Urff Dr. Christoph Wendel Sprechstunden: Di, Do 12:30-13:00 Uhr Zimmer Tel.: Hier gibt es immer aktuelle Informationen für die Studenten. Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 2

3 Vorbesprechung Ziele des Praktikums Ablauf des Praktikums bzw. eines Praktikumstags Anmerkungen, Strahlenschutz- und Gefahrstoffunterweisung Protokollführung und Bewertung Leistungsnachweis Platzvergabe / Platztausch Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 3

4 Einordnung des Praktikums Vorlesung Vermittlung von Wissen Orientiert sich an dem, was man als Student der Biomedizin bzw. Zahnmedizin wissen sollte (definiert u.a. auch über den Gegenstandskatalog) Physikalische Allgemeinbildung, Grundlagen für viele spätere Fächer (Und auch den Berufsalltag!) Rechenübungen, um das Wissen anzuwenden und zu vertiefen Klausur zur Vorlesung (nur MBM) Praktikum Vertiefung von physikalischem Wissen aus der Vorlesung - 10 experimentelle Aufgaben passend zum Gegenstandskatalog Übung experimenteller naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen Erlangung oder Verbesserung diverser Kompetenzen durch Laborarbeit Dokumentation und Auswertung von Experimenten Beurteilung des Ergebnisses eines wissenschaftlichen Experimentes Experimentieren! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 4

5 Ablauf des Praktikums Vorbesprechung Einführungsversuch + 10 bewertete Versuche Termine: Terminmatrix / online Ort: AVZ (Erdgeschoss rechts) Räume: Lageplan im Anleitungsheft (Langfassung) Abschlussklausur Stoff : Vorlesung, Praktikum sowie entsprechendes Hintergrundwissen Dieses Semester: Gruppeneinteilung abgeschlossen, Einzelfälle über Wunschliste/Los Gruppentausch nur mit Tauschpartner Tauschzettel später vorne abgeben Nachmeldung MBM über Liste und anschließender Verteilung auf freie Plätze Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner 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: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 6

7 Vorbereitung im Vorfeld Ablauf eines Versuchs Aneignen der physikalischen Grundkenntnisse (aus Büchern!) Planung der Messungen (Was wie wann warum) Vorbereitung auf den Versuch mithilfe der Kurzanleitungen Abfrage des vorbereiteten Stoffes (bewertetes Antestat) Versuchsdurchführung In Gruppen von 2 Studierenden Einzelheiten zu den Versuchsteilen auf den ausliegenden Anleitungsbögen (entsprechen denen im Downloadbereich) Bewertung Ihrer aktiven Teilnahme Anfertigen des Versuchsprotokolls Während des Praktikums anzufertigen, knapp, inklusive Auswertung Es dürfen bis zu zwei Namen auf einem Protokoll stehen Am Ende Aufräumen / Säubern des Arbeitsplatzes Abgabe des Versuchsprotokolls Unterschrift auf dem Testatzettel Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 7

8 Benötigtes Material Material Taschenrechner Schreibgeräte inkl. Bleistift ca. 30 cm langes, durchsichtiges Lineal Nicht benötigtes Material ausgedruckte Anleitungen oder mitgebrachte Bücher alte Protokolle oder selbst angefertigte Notizen eigene Klausurbögen oder eigenes Millimeterpapier Tablet, Smartphone, usw. TippEx Achtung: Nutzung von nicht benötigtem Material wird als Fehlverhalten gewertet führt zu teils massivem Punktabzug oder sogar dem Ausschluss vom Praktikum (inc. Fehlversuch und Nachricht an den Studiengang) Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner 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 / Heizplatten: V1!, V3, V5!! Elektrizität (ggf. kombiniert mit Wasser) : V3, V5, V7 Gesundheitsgefährdende Flüssigkeiten (versch. Alkohole, verdünnte Schwefelsäure, Salzlauge): V1, V2, V3, V5 Explosive Gase (Wasserstoff / Sauerstoff): V2 LASER (hier nur grelles Licht) oder UV - Strahlung: V4, V6, V11 Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 9

10 Radioaktivität/Röntgen Die zusätzliche Strahlendosis durch das Praktikum ist nicht messbar... (kleiner als die Messunsicherheit der geeichten Geräte)... aber der entsprechende Versuchsraum ist ein Überwachungsbereich Jegliche ionisierende Strahlung ist in der Lage, Zellen und/oder das Erbgut zu schädigen. Deterministische Strahlenschäden: Zellen werden getötet, Dosis beeinflusst die Schwere des Schadens. Schwelleneffekt. Treten meist recht schnell ein. (Ziel der Strahlentherapie) Stochastische Strahlenschäden: Erbgutveränderung, Dosis beeinflusst nicht die Schwere des Schadens sondern die Wahrscheinlichkeit des Auftretens. Schäden können auch nach Jahrzehnten noch auftreten. Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 10

11 Schutzmaßnahmen Nicht essen und trinken (Laborräume!) Bedenken Sie immer mögliche Gefahren für sich, für andere oder auch nur die Gerätschaften! Erst Denken, dann Handeln! Radioaktivität (V9) drei schwache, von Bleisteinen abgeschirmte, 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) Vollschutzanlagen Lambert-Beer : niemals 100% Abschirmung Abstand halten, Expositionsdauer minimieren Schwangere dürfen an den Versuchen Radioaktivität und Röntgenstrahlung nicht teilnehmen. Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 11

12 Bewertungsgrundlage: Abfrage (ggf. intensiv) Durchführung Protokoll Bewertung der Versuchstage 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: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 12

13 Bewertung der Versuche Grobe Richtlinie: (Die Wertigkeit variert von Versuch zu Versuch bzw. wer das Protokoll schreibt) Abfrage Wissen, was man wann wie und warum messen soll : 5 Punkte Wissen über alle Stichpunkte im Grundlagenteil der Anleitung, Zusammenhänge, Herleitungen,...: 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, Zeit, anderen zu helfen, 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 Bei zwei Autoren bekommen beide die gleiche Bewertung für das Protokoll! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 13

14 Umfang Inhalt Protokollführung Maximal zwei Klausurbögen pro Versuchstag und Protokoll (werden gestellt) Diagramme auf Millimeterpapier (wird gestellt) einlegen siehe Anleitungsbögen Was wird gemacht, was ist gesucht / gegeben Tabellen der Messwerte Auswertung / Rechnungen Diagramme Ergebnis Kein Inhalt Theorie generell viel Text TippEx!! Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 14

15 Beurteilung des Versuchsprotokolls Level 1 : Vollständiges Messen 5 Punkte Aufgabenstellung des Versuchs (EIN Satz) Messbeziehung mit Bezeichnung der verwendeten phys. Größen und ihrer Einheiten (EIN Satz + Formel) vorgegebene Größen, Messgrößen Bis hier 1 Seite maximal Messwerte (Tabellen, Graphen, Messunsicherheit) Ergebnisse Level 2: Richtiges Vorgehen / vollständige Auswertung benutzte Formeln, Größen, Einheiten stimmen Tabellen mit Messwerten und Graphen sind übersichtlich Graphen passen und Messwerte und wurden richtig ausgewertet Fehlerrechnung, Ergebnisdiskussion und Fehlerbetrachtung vorhanden Level 3: Gutes Ergebnis innerhalb der Toleranzwerte? Fehlerdiskussion Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner 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 bei uns (und dem Studiendekanat / Prüfungsamt) damit Sie ohne Fehlversuch abgemeldet werden können. Lassen Sie sich sicherheitshalber immer ein Attest geben! (Formular) Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 16

17 Es gibt pro Jahr 2 Klausurtermine Abschlussklausur Weitere Termine oder mündliche Prüfungen werden nicht angeboten! Mitbringen zur Klausur : Lichtbildausweis (während Klausur bereitlegen) Stift, Lineal Nicht mitbringen: Spickzettel (Täuschungsversuch, kann zum Ausschluss vom Studium führen!) Taschenrechner, Smartphone, Armbanduhr,... Schmierpapier (Rückseiten der Klausur benutzen) Ablauf: - 20 kurze Aufgaben zu verschiedenen Themen der Physik (Nicht nur Praktikum) - 60 min. Bearbeitungszeit Ort und Zeit auf der Website / Testatbogen Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 17

18 Teil 1 (Seminar) Kriterien zur Scheinvergabe für Zahnmediziner Teil 2 (Labor) min. 8 von 10 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 4 Protokolle als Erstautor min. 50 von 100 Punkte aus dem praktischen Teil Zulassung zur Abschlussklausur Abschlussklausur 0-20 Punkte min. 10 Punkte zum bestehen Leistungsnachweis: erfolgreiche Teilnahme am Seminar erfolgreiche Teilnahme am Labor erfolgreiche Teilnahme an der Klausur Fehlversuch: Bei nichtbestehen der Klausur besteht die Möglichkeit diese EINMAL zu wiederholen. Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 18

19 Übungen zur Vorlesung Modulklausur Kriterien zur Scheinvergabe für Biomediziner Praktikum min. 8 von 10 Versuche mit mehr als 0 Punkten min. 4 Protokolle als Erstautor (min. 50 von 100 Punkte aus dem Praktikum UND min. 10 von 20 Punkte in der Praktikumsklausur) ODER (min. 70 von 100 Punkten aus dem Praktikum) Leistungsnachweis: erfolgreiche Teilnahme an den Übungen erfolgreiche Teilnahme am Praktikum erfolgreiche Teilnahme an der Modulaklausur Fehlversuch: Bei nichtbestehen der Praktikumsklausur besteht die Möglichkeit diese EINMAL zu wiederholen. Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 19

20 Kriterien zur Scheinvergabe für Wiederholer WH5 und WHNK Voraussetzung Praktikum beim letzten mal bestanden Klausur nicht bestanden nicht im dritten Versuch schriftlicher Antrag auf Anerkennung einer Teilleistung gestellt UND angenommen! WH5 min. 4 von 5 Versuche mit mehr als 0 Punkten (Versuche werden von uns festgelegt) min. 25 von 50 Punkte aus dem praktischen Teil WH5 und WHNK min. 10 von 20 Punkten aus der Klausur Leistungsnachweis: Wie oben Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 20

21 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. Atteste wegen Krankheit nur über das offizielle Formular der Uni Bonn: Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 21

22 Ansprechpartner Leitung: Prof. Dr. Ulrike Thoma Dr. Christoph Wendel Organisation: Philip Hauer Pascal Neumeister Georg Urff Dr. Christoph Wendel Probleme: Sprechstunden: Di, Do 12:30-13:00 Uhr Zimmer Tel.: Prof. Dr. U. Thoma, Dr. Ch. Wendel: physik 023 / physik Praktische Übungen in Physik für,biomediziner / Zahnmediziner page 22