Veranstaltung 9.4 Experimentelle Methoden
Bezeichnung
| Experimentelle Methoden |
Zusatz
| Wahlvorlesung aus dem Angebot der Experimentalphysik Vermittlung der physikalisch – technischen Grundlagen und Anwendungen |
Art der Veranstaltung
| Vorlesung (2 SWS), jeweils für eine der aufgeführten Veranstaltungen |
Leistungspunkte (LP)
| 3, jeweils |
Kurzbeschreibung
| Elektronische Messtechnik, Elektronik für Physiker, Angewandte Kernphysik, Tieftemperaturphysik u.a.
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Voraussetzungen
| Modul 3 |
Prüfungsanforderungen
| Stoff der jeweiligen Vorlesung
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Leistungsnachweis
| Klausur oder mündliche Prüfung, unbenotet
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Inhalte/ Ziele:
Die jeweilige Wahl-Veranstaltung führt in grundlegende Phänomene, Meßmethoden und Vorgehensweisen der modernen Experimentalphysik und in die apparativen Techniken ein. Technologische Anwendbarkeiten werden vermittelt.
Nach Angebot stehen typischerweise folgende Veranstaltungen zur Auswahl.
Elektronische Messtechnik
Grundbegriffe der Messtechnik, Grenzen der Messung, Rauschen, Standardmessgeräte und ihre Eigenschaften, Grundstruktur einer Messeinrichtung, Statisches und dynamisches Übertragungsverhalten, Geradeaus- und Kompensations-messmethoden, Brückenschaltungen, ausgewählte elektronische Grundschaltungen, AnalogeRechenschaltungen, Mess- und Kompensationsverstärker, Messung nichtelektrischer Größen (Sensoren), Detektoren für Teilchen und elektromagnetische Strahlung, Ausblick digitale Messtechnik
Literatur:
H.J. Kunze: „Physikalische Meßmethoden“
E. Schrüfer: „Elektrische Messtechnik“
H. Schmidt: „Messelektronik in der Kernphysik“
W.Schmusek: „Elektronische Messtechnik“
Elektronik für Physiker
Es werden die Eigenschaften und grundlegenden Anwendungen der wichtigsten elektronischen Bauelemente vorgestellt:
Lineare und nichtlineare Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Netzwerke und deren Übertragungsverhalten, Signalausbreitung auf Leitungen, Dioden, Uni- und Bipolare Transistoren, optoelektronische Bauelemente, Bauelemente der Leistungselektronik, Operationsverstärker, spezielle Halbleiterbauelemente, Röhren.
Literatur:
K.H. Rohe:“ Elektronik für Physiker“
Tietze, Schenk: „ Halbleiter-Schaltungstechnik“
W.D. Stanley: “ Principles of electronic devices”
Angewandte Kernphysik
Radioaktivität, Strahlungsdetektoren, Strahlungsquellen, Wechselwirkung mit Materie, Altersbestimmung, Radiographie: Ionenstrahlanalytik, Aktivierungsanalysen, Mößbauerspektroskopie, Kernresonanzmethoden, Radiotomie: Strahlenschäden, Strahlenschutz, Strahlentherapie; Ausblick Kernernergie
Literatur:
Hering: „ Angewandte Kernphysik“
Hoffmann, Lieser: „ Methoden der Kern- und Radiochemie“
Mommsen: „Archäometrie“
Stolz: „Radioaktivität“
Tieftemperaturphysik
Temperaturabhängie Stoffeigenschaften (Phasendiagramme und Aggregatzustände, räumliche Ausdehnung, Reibung, Viskosität, thermische Leitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit), Supraleitung, Erzeugung tiefer Temperaturen (Kaltdampfmaschinen,
Joule-Thompsen-Effekt, Wärmekraftmaschinen), Messverfahren (Temperaturmessung, Druckmessung, Flüssigkeitsniveaus, flussmagnetische Messungen, akustische Messungen, etc., Kryostate (Thermische Isolation, verwendete Materialien, Behälter und Transferleitungen, Aufbau von Kryostaten, ) Sicherheit/Gefahren im Tieftemperaturbereich
Literatur:
Ch. Enns, S. Hunklinger: „Tieftemperaturphysik“
H. Hausen: „Tieftemperaturtechnik“
H. Frey: „Tieftemperaturtechnologie“
Die Lehrveranstaltung besteht aus der jeweiligen gewählten Vorlesung.
Zur Vorlesung sollen sich die Studierenden das Verständnis deren Stoffs anhand von Lehrbüchern und Internetangeboten erarbeiten.
Anforderungen und Einzelleistungen (Prüfungen)
Die Studierenden nehmen regelmäßig an den jeweiligen Veranstaltungen von 9.4 teil. Die Veranstaltung wird mit einer unbenoteten Klausur abgeschlossen, die sich auf die Vorlesungen bezieht. Wenn die Studierenden die Voraussetzungen erfüllen und die Klausur bestanden haben, erhalten sie für die Veranstaltung 3 LP gutgeschrieben.
Stellung im Studium/ Angebotsturnus
Es wird empfohlen, die Veranstaltung im 4. Semester mit der jeweiligen Vorlesung zu beginnen und mit der Klausur abzuschließen. In jedem Semester werden eine oder mehrere Vorlesungen angeboten. Die Wiederholung erfolgt in unregelmäßigen Abständen.
Lehrende
Die Lehrenden sind Professor(inn)en und Dozenten der Experimentalphysik im Wechsel.
Literatur
Siehe oben