Physikalisches Praktikum für Nebenfach Physik B.Phy-NF 715.2 Dr. Jens Weingarten 2. Physikalisches Institut, Georg-August-Universität Göttingen 1
Organisation Prof. Dr. A. Quadt Raum: D.01.120 E-Mail: aquadt@gwdg.de Tel.: 39-7613 Sprechstunde nach Vereinbarung Dr. J. Weingarten Raum: D.01.107 E-Mail: jens.weingarten@uni-goettingen.de Tel.: 39 19579 Sprechstunde: Dienstag Freitag 9 11 Uhr 9 11 Uhr Organisation, Termine, alte und neue oder fremde Scheine, Feedback, Nachholtermine, 2
Allgemeines Modul B.Phy. 715.2(4 ECTS Punkte) Lernziele: Grundlagen der Physik Grundlagen des Messens, der Messunsicherheit und der Interpretation von Messergebnissen Ordentliches Protokollieren wissenschaftlicher Arbeit Voraussetzung zur Teilnahme: Bestandene Abschlussklausur Experimentalphysik I im Nebenfach (Teilnahme an Experimentalphysik II wird mit Nachdruck empfohlen) Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung (FlexNow Modul B.Phy-NF. 715.Si) im Anschluss! Alle Informationen zur Organisation des Praktikums finden Sie unter nebenfach-praktikum.physik.uni-goettingen.de: Versuchsanleitungen Tutoreneinteilung Zusätzliches Material: Einführung in die Fehlerrechnung, diese Folien Evaluation am Ende des Praktikums Bitte um konstruktive Kritik ( Das Praktikum nervt/ist sinnlos/braucht zu viel Zeit/ gehört nicht dazu) 3
Orte Briefkasten 4
Struktur des Praktikums 7 Doppelversuche: 3 x Mechanik + 3 x Elektronik + 1 x beliebig Versuchstag: alle Versuche können Mittwochs UND Freitags durchgeführt werden Beginn: 14 Uhr s.t., Ende: ~ 18 Uhr Je zwei Versuche pro Tag Doppelversuch, z. Bsp. Versuch 3/4 Gruppen aus zwei Studenten führen Doppelversuch zusammen durch Es stehen für alle Versuche jeweils 5 Aufbauten zur Verfügung Mitbringen: Millimeterpapier, Taschenrechner, Heft/Block, Karte! Vor dem Versuch, d.h. zuhause: Vorbereitung anhand des Skripts (StudIP) sowie weiterführender Literatur Quicky Fragen! Während des Versuchs: kurze Diskussionsrunde, wenn Dinge unklar sind schriftliche Beantwortung zweier Quicky Fragen Anfertigung eines Messprotokolls vom Assistenten unterschreiben lassen Quicky Fragen Beide richtig: Versuch durchführen. Eine richtig: Versuch durchführen. Dies geht nur einmal! Beide falsch: Versuch nicht kann nicht durchgeführt werden, Termin für Nachholversuch abholen. Nach dem Versuch: Analyse der Messergebnisse anhand der Fragen im Skript (1 Woche) Abgabe des Protokolls beim Betreuer des Versuchs vor Versuchsbeginn der folgenden Woche (13:30 14:00) eine Woche danach: Abholung des testierten (oder nicht) Protokolls beim Betreuer, Unterschrift auf der Karte Protokoll kann einmal überarbeitet werden nach spätestens 4 Wochen liegt das Testat endgültig vor (oder eben nicht) 5
Testate Ein Versuch wird vom Assistenten testiert, wenn der Versuch durchgeführt wurde das Protokoll innerhalb der erlaubten Zeit abgegeben wurde Protokoll genau eine Woche nach Versuchsdurchführung abgeben Assistent hat eine Woche, das Protokoll zu korrigieren wenn Änderungen nötig sind, haben Sie wieder genau eine Woche nach maximal vier Wochen wird ein Versuch testiert (oder nicht) Bitte lesbar ausfüllen Die Karte bleibt während des Praktikums bei Ihnen. Am Ende zur Eintragung in FlexNow in Briefkasten einwerfen. 6
Benotung Das Praktikum ist nicht benotet, muss aber bestanden werden, um das Modul B.Phy-NF. 715 abzuschließen. Kriterium: Anmeldung in FlexNow und Testate für 14 Versuche Teilnahme an den Versuchen ordentliches, sachlich richtiges Protokoll, fristgerecht abgegeben Bitte kümmern Sie sich zeitnah um Nachholtermine! Die testierten Protokolle, sowie die Karte müssen archiviert werden Praktikum nur bestanden, wenn Karte abgegeben! Die Modulnote ist die Note aus der Klausur B.Phy. 715.1. 7
Protokolle Die Studenten einer Zweiergruppe fertigen das Protokoll an, per Hand. Jeder Student einer Zweiergruppe protokolliert einen der beiden Einzelversuche, bewertet wird zusammen. D.h. beide oder keiner bekommt das jeweilige Testat! Reines Mess- und Auswerteprotokoll kein Theorieteil Messprotokollfür jeden Versuch auf eigenes Blatt: Messungen, Abschätzung der Messungenauigkeit (Rechnungen nur soweit im Versuch benötigt) jede Tabelle hat eine Überschrift die angibt, zu welcher Messung die Werte gehören Auswertungsteil: deutlich und nachvollziehbar die einzelnen Auswertungsschritte aufschreiben, in ganzen Sätzen durchgehend eindeutige Variablendefinition und Variablenbenutzung Fehlerrechnung bei jeder Auswertung, egal ob explizit gefordert! Empfehlung: Dimensionsanalyse, d.h. Einheiten vor und nach Umformung überprüft Plots auf Millimeterpapier immer: zwei Achsen mit Achsenbeschriftung (inkl. Einheit) und Unterteilung ins Protokoll geklebt oder mit abgeheftet keine fliegenden Blätter Auswertung mit Rechnung, nicht nur Ergebnis (Einheiten überprüfen) Endergebnisse auf Plausibilität testen, vergleichen mit Literaturwert (inkl. Quellenangabe), prozentuale Abweichung berechnen Abweichungen erklären Ergebnisse deutlich kennzeichnen Korrekturen: Original nicht entfernen, insb. keine Datenpunkte oder Werte ausradieren Original nicht verändern, insb. nichts in vorhandenen Plots ändern Korrekturen auf neue Seite, deutlich kennzeichnen 8
Checkliste Deckblatt vollständig (Namen und Unterschrift der Teilnehmer, Name des Betreuers, Datum) Jeder Student einer Zweiergruppe gibt das Protokoll von einem Einzelversuch ab (Handschrift prüfen, zur Not beide kurz zum Inhalt des Protokolls befragen) Protokoll lesbar geschrieben lesbare Handschrift sinnvolle Gliederung ganze Sätze Wichtigste Punkte der Versuchsdurchführung beschrieben Was wurde gemacht? Wieso? Was hat nicht geklappt? Auswertung komplett und richtig Formeln zur Ergebnis- und Fehlerberechnung angegeben und richtig Rechenschritte beschrieben benutzte Variablen erklärt Plots korrekt Achsenbeschriftung, -einteilung evtl. Legende Fehlerbalken Ausgleichsgeraden, inkl. Steigungsdreiecken und Fehlergeraden Zwischenschritte nachvollziehbar Ergebnis inkl. Fehler angegeben und kenntlich gemacht Ergebnisdiskussion (Vergleich mit Literaturwert/Erwartung, Fehlerbetrachtung) 9
Wenn es hart auf hart kommt Wird ein/e Praktikant/in auf die Auswertung seines/ihres Protokolls angesprochen und kann keine Auskunft zu den gemachten Rechnungen geben, so gilt das Protokoll als nicht selbständig erstellt und wird beiden Studenten der Zweiergruppe nicht testiert! Dies ist ein Täuschungsversuch, vergleichbar mit Abschreiben in einer Klausur! Protokolle mit einer Auswertung, die nicht auf den eigenen Messdaten basieren oder bei denen die Messdaten nachträglich geändert wurden, gelten als Täuschungsversuch/Urkundenfälschungund werden entsprechend geahndet! Insbesondere wird das Protokoll beiden Studenten der Zweiergruppe nicht testiert! Wird zur Korrektur eines Protokolls das Original entfernt, unkenntlich gemacht oder verändert, gilt dies als Täuschungsversuch/Urkundenfälschungund wird entsprechend geahndet! Insbesondere wird das Protokoll beiden Studenten der Zweiergruppe nicht testiert! 10
Fristen Anmeldung in FlexNow(B.Phy. 715.2 UND B.Phy. 715.Si): Sowohl Praktikum als auch Sicherheitsbelehrung sind freigeschaltet Exp. Physik Klausur 2: Bitte bei FlexNow eintragen sobald Ergebnis bekannt. WICHTIG: Überprüfen, dass Sie im richtigen Semester angemeldet sind. Der Prüfungstermin liegt nach Ende der Vorlesungszeit! Anmeldung auf Webseite: Anmeldung zum Praktikum möglich bis 20.04.2015, 00:00 Uhr (morgens) Anmeldung zu Versuchen möglich bis zwei Wochen vor Versuch Änderungen/Nachholtermine persönlich bei mir Anmeldung in StudIP: nicht zwingend notwendig Versuche starten am 22.04.2015, letzter Termin 10.07.2015 Abgabe der Karten bis 10.08.2015 ACHTUNG: Karte nicht abgegeben Durchgefallen! 11
Anmeldung zum Praktikum 12
Anmeldung zum Praktikum 2. 1. Bestätigung per Mail, enthält Anmeldelink! 13
Anmeldung für Versuche Passwort, etc. Anmeldestatus wie mir bekannt! (Dient mir zur Übersicht) Anmeldung zu weiteren Versuchen Versuche, für die Sie schon eingetragen sind 14
Anmeldung für Versuche Semesterwoche Doppelversuche Alle Versuche Mittwochs Eintragen, Austragen, Umtragen Alle Versuche Freitags 15
Literatur 16
Wie geht es jetzt weiter? Im Anschluss: Sicherheitsbelehrung Einführungsveranstaltung Messwerte und Unsicherheiten/Fehlerrechnung Heute: Anmeldung bei FlexNow für B.Phy-NF 715.Si und B.Phy-NF 715.Si Anmeldung auf Nebenfach Praktikum Webseite Anmeldung für Versuche Skript runterladen und lesen Ab nächster Woche: Versuche durchführen 17
Backup 18
Regeln für Protokolle Jeder Student schreibt sein eigenes Protokoll keine Theorie; handschriftlich, lesbar! deutlich und nachvollziehbar die einzelnen Auswertungsschritte aufschreiben kurze einleitende Sätze, was gemessen wurde und was daraus berechnet wird durchgehend eindeutige Variablendefinition und Variablenbenutzung Datenauswertung, Fehlerrechnung, Plausibilitätsprüfung und Vergleich mit Literaturwert Plots auf Millimeterpapier, Form beachten das Protokoll kann EINMAL überarbeitet werden Wird ein/e Praktikant/in auf die Auswertung seines/ihres Protokolls angesprochen und kann keine Auskunft zu den gemachten Rechnungen geben, so gilt das Protokoll als nicht selbständig erstellt und wird nicht testiert! Protokolle mit einer Auswertung, die nicht auf den eigenen Messdaten basieren oder bei denen die Messdaten nachträglich geändert wurden, gelten als Täuschungsversuch bzw. Urkundenfälschung und werden entsprechend geahndet. 19
Einschub: Protokoll Tipps Hinweise eines erfahrenen Assistenten: Bitte beachten! - vollständige deutsche Sätze (keine Stichpunkte) - auf Einheiten achten (sind ja auch ein Hinweis darauf, ob das Ergebnis falsch oder richtig ist) - Diagramme beschriften - Jedes Protokoll separat abheften (muss nicht, ist aber ganz praktisch) - Korrekturen auf eine neue Seite - Original nicht entfernen! - leserlich schreiben! - am Besten: für jeden Versuch Meßprotokoll auf ein neues Blatt - im Meßprotokoll nur die gemessenen Werte, keine Rechnungen - Auswertung mit Rechnung, nicht nur das Ergebnis - Protokollumfang ca 4-8 Seiten - eigenen und Assistentenname aufs Protokoll! - keine lose Blättersammlung abgeben, am besten tackern - Ergebnis auf Plausibilitaet ueberpruefen! - darauf achten, dass z.b. der Fehlerwert nicht größer ist als das Ergebnis und ob das Ergebnis Sinn macht, Holz kann z.b. keine Dichte größer als 1 haben, wenn es im Wasser schwimmt. - bei Problemen VOR Protokollabgabe den Hiwi fragen 20