WS2005. AS Atomare Spektren

AS — Atomare Spektren

Betreuer: Thomas Härtling (vormittags) · ???

· Wie muss die Gitterkonstante sein, um möglichst hohe spektrale Aufläsung zu erhalten?

· Ursachen für die Linienbreite nennen. Zwei dieser genauer erklären!

· Grund für die Fernrohreinstelleung auf unendlich? Wodurch wird das Auflösungsvermögen wesentlich beeinflusst?

Betreuer: Thomas Bittig (vor- und nachmittags)

· Bohrsches Atommodell: Welche Kräfte wirken auf ein Elektron, das mit der Geschwindigkeit v und dem Abstand R auf einer Kreisbahn um ein Atom der Ladung Z·e kreist? Leiten sie aus dem Kräftegleichgewicht die Gleichung für den Bahnradius her.

· Bindungsenergie eines Elektrons auf n-ter Bahn eines H-ähnlichen Atoms gegeben! Daraus den Unterschied der Wellenlänge von H und He ermitteln!

· Was ist natürliche Linienbreite, wodurch ist sie zu erklären?

· Erklären sie anschaulich die Ursache der Dopplerverbreiterung!

· Bohrsches Atommodell erklären. Welche Kräfte wirken? Daraus den Bahnenradius herleiten.

· Woraus resultiert die natürliche Linienbreite beim Wellenlängenspektrum? (inkl. Formel!) · Wellenlängenunterschied des emittierten Quants zwischen H und He+ herleiten.

· ???

Betreuer: ??? (nachmittags) · ???

· Welche Kräfte wirken auf ein Elektron in der Umlaufbahn. Leiten sie aus dem Kräftegleichgewicht eine Formel für den Radius ab.

· Wie verändert sich die Wellenlänge wenn man von H zu He+ übergeht?

· Welche Uraschen gibt es für die Lienienbreite? Und woher kommen sie · Erklären sie anschaulich die Dopplerverbreiterung.

DI — Diffusion

Betreuer: Güttler (vor- und nachmittags)

· Die beiden FICKschen Gesetze nennen und erklären.

· Welches der der beiden FICKschen Gesetzte ist für den Versuch zu gebrauchen?

· Einheit des Diffusionskoeffizienten?

· Wie kommt es zu der Beugung des Lichts?

· Konzentrationsgefälle von Wasser und NaCl-Lösung zu drei verschiedenen Zeitpunkten graphisch darstellen (eine Orts- und eine c(NaCl) Achse).

· Wie hängt die Diffusionskonstante mit der Temperatur zusammen? Was ist die mittlere freie Weglänge?

· Zu welcher Größe ist Y2 proportional?

Betreuer: Grober (vormittags)

· Beschreibe den Versuchsaufbau und die zu benutzende Methode!

· Skizze vom Aufbau?

· Welches Gesetz beschreibt den zeitlichen Ablauf einer Diffusion?

· Was ist Diffusion?

· Nenne die Formel für die Diffusionskonstante!

Hinweise

Im Skript fehlt bei der Diffusionskonstante ein t im Nenner!

Dominik Güttler ist sehr symphatisch, nett und hilfsbereit; er gibt gute Noten.

DP — Brechzahl und Dispersion

Betreuer: ??? (vor- und nachmittags) · Was ist normale/anormale Dispersion?

· Worauf beruht der Effekt der Doppelbrechung?

· Strahlenverlauf im Meßprisma skizzieren!

· Sillius’sche Brechungsformel und Grenzwinkel zur Totalreflexion?

· Was versteht man unter einem Geradsichtprisma?

· Wie ist der Brechungsindex definiert?

· Was ist (normale/anomale) Dispersion? Wie ist die relative Dispersion definiert?

· Was ist Doppelbrechung? Beispiel!

· Wie läßt sich der Winkel des Hell/Dunkel-Überganges beim Refraktometer nach Abbe bestimmen? (Rechnung)

Betreuer: Müller (vormittags)

· Was ist Kanada-Balsam, wozu wird es verwendet?

· Leiten Sie das Brechungsgesetz aus dem Elementarwellen-Modell her.

· Was passiert wenn weißes Licht auf einen Feldspat trifft?

· Wie ist der Aufbau des Refraktometers nach Abbé?

· Wie ist ein Kompensator aufgebaut?

· Welche Brechungsinicies sind bei Halogenidgläsern zu erwarten? Begründung?

· Wie verlaufen Lichtwellen in einem einachsig anisotropen Kristall?

· Wie wird die Brechzahl von festen durchsichtigen Körpern am Abbérefraktometer bestimmt? Welche Flüssigkeit dient zum kontaktieren?

Hinweise

Der Vormittags-Betreuer achtet sehr auf Ordentlichkeit im Praktikumsheft und macht alles ganz locker.

EB — Elektronenbeugung

Betreuer: Härtling (nachmittags)

· Warum und unter welchen Vorraussetzungen entsteht ein Beugungsbild? Angabe der Bragg-Bedingung.

· Formel angeben für Wellenlänge und Berechnung bei gegebener Spannung.

· Welle-Teilchen-Dualismus:

· Was sähe man auf dem Schirm, wenn Elektronen nur Teilchencharakter hätten?

· Wie erreicht man das?

Betreuer: ??? (vormittags) · ??? (2 Punkte)

· ??? (2 Punkte)

· Ab 0,1·m·c2 muss man relativistisch rechnen. Welcher Beschleunigungsspannung entspricht das? (2 Punkte)

· Konstruktive Interferenz und Bragg-Bedingung mit Skizze erläutern! (4 Punkte)

Hinweise ---

EL — Elektrische Leitfähigkeit Betreuer: Bochmann (vormittags)

· Was ist Delokalisierung / Was sind delokalisierte Elektronen?

· Was passiert mit nem Leiter bei Temperaturerhöhung?

· Wie schaltet man beim pn-Übergang Spannungsquelle für Sperrrichtung an?

· Strom- und spannungsrichtige Schaltung skizzieren und warum geht nicht beides?

· Wie mißt man: Flußspannung, Durchbruchspannung und differentielle Widerstände?

Betreuer: Gessner (vormittags)

· Nennen sie charakteristische Punkte und Bereiche im Kennlinienfeld der Z-Diode.

· Berechen Sie die Übertragungsfunktion eines Tiefpassfilters. (Skizze gegeben) · Beschreiben Sie Zustandsdichte und Besetzungszahl im Bändermodell und leiten Sie daraus eine physikalische Eigenschaft ab.

· Wie funktioniert eine Glimmlampe?

Betreuer: ??? (nachmittags)

· Begriff „Zustandsband im Festkörper“ erklären.

· Metallischer Leiter:

· Wodurch wird Leitugstransport bei Anlegen eines elektrischen Feldes behindert?

· Auf welche Art und Weise hängt diese Behinderung von der Temperatur ab?

· Warum können die Elektronen in einem voll besetzten Valenzband nicht zur elektrischen Leitung beitragen?

Hinweise

Frau Bochmann ist nett, sie achtet aber auf die Zeit, also sputen, ansonsten nicht schwer!

Gessner hat gleichzeitig noch den EO-Versuch und schreibt mit beiden Gruppen dasselbe

Antestat, so dass nicht alle Fragen unmittelbar etwas mit diesem Versuch zu tun haben müssen.

EO — Elektronenstrahl-Oszillograph Betreuer: ??? (nachmittags)

· Aufbau und Funkionsweise der Braun’schen Röhre?

· Schaltbild eines Hochpasses und was passiert da?

· Was passiert wenn man Eingangs- und Ausgangsspannung des Hochpasses von Aufgabe 2 als x- und y-Eingang an den Oszi anlegt, also welche Lissajous-Figur kommt dabei raus?

Betreuer: Gessner (vor- und nachmittags) · z-Diode, Funktionsweise, Eigenschaften.

· Übertragungsfunktion eines Tiefpasses? (Schaltbild gegeben)

· Elektronenbändermodell, welche physik. Eigenschaft läßt sich daraus herleiten, Ladungsdichte.

· Wie funktioniert eine Glimmlampe?

· Überlagerung zweier Wellen per Skizze gegeben. Daraus ablesen welche 2 Frequenzen vorliegen, Wellenspektrum angeben und zeitliches Mittel abschätzen.

· Wie kommen im Oszi zwei Teilgraphen zustande? Sind es wirklich zwei einzelne Strahlen?

· ???

· Wie funktioniert eine Glimmlampe?

Hinweise ---

ER — Spezifische Ladung des Elektrons (Elektronenstrahlröhre) Betreuer: Scholz (vormittags)

· Auf welche Geschwindigkeit könnten Sie theoretisch ein Elektron mit einer 1,5-V-Batterie beschleunigen (Ekin(t=0) = 0 m/s) (3 Punkte)

· Nennen Sie praktische Beispiele für die Verwendung (Nutzung) der Beschleunigung und/oder Ablenkung von Elektronen. (2 Punkte)

· Beschreiben Sie den „Klassischen Thomson-Versuch“ zur Bestimmung der spezifischen Ladung des Elektrons. — Kurze Herleitung der physikalischen Grundlagen

(Gleichungen) — Kurze Angaben zur Durchführung und Auswertung (Berechnung)! (3 Punkte) · Durch welche Versuche (Versuchsanordnungen) kann man ebenfalls die spezifische Ladung des Elektrons ermitteln. Nennen Sie zwei weitere Beispiele!(2 Punkte)

Betreuer: Bolzer (vormittags)

· Elektronen sollen mit der Spannung eines 9V-Blocks beschleunigt werden. Welche

Geschwindigkeit der Teilchen wird nach Durchlaufen der Potentialdifferenz erwartet? (3 Punkte) · Ein Elektron wird entlang der x-Achse aus einem feldfreien Raum in ein homogenes (a) elektrisches bzw. (b) magnetisches Feld geschossen, das entlang der y-Achse gerichtet ist.

Beschreiben Sie qualitativ Energie und Impulsänderung für beide Fälle für kurze Zeiten nach dem Eintritt. (4 Punkte)

· Beschreiben Sie den klassischen Thomson-Versuch zur Bestimmung der spezifischen Ladung des Elektrons. — Kurze Herleitung der physikalischen Grundlagen (Gleichungen) —

Angabe zu Durchführung und Auswertung. (3 Punkte)

· Nennen Sie praktische Beispiele für die Nutzung beschleunigter Elektronen auerhalb physikalischer Labore! (2 Punkte)

Hinweise

μ 0 braucht man nicht und Scholz wollte ggf. Frage 4 verändern, da nicht ganz deutlich wurde, dass man als Antwort die 3 anderen Methoden aus dem Experiment angeben konnte (Neben Klassischen Thomson-Versuch).

Außerdem: Es wird „Methode 3“ aus dem Skript aus Zeitgründen weggelassen.

Der Elektronenstrahl wird besonders auf Arbeitsplatz 1, schon ohne E- oder B-Feld um ca. 0,5 —

1 cm nach unten „abgelenkt“ oder steht halt schief zur Messskala!

ET — Elektrolytischer Trog Betreuer: Schwab (vormittags)

· Welche Eigenschaften haben Potential- und Feldlinien an der Oberfläche eines Leiters? (2 Punkte)

· Grafische Aufgabe:

Zeichnen Sie für folgende Ladungsanordnung die Feldlinien des elektrischen Feldes und die Potentiallinien (konstanter Potentialunterschied) ein (alle Ihnen bekannten Eigenschaften dieser müssen in der Skizze eindeutig erkennbar sein)! (3 Punkte)

Zur Zeichnung: Eine psoitive Punktladung links. In einigem Abstand rechts eine negativ geladene, ebene Platte.

· Grafische Aufgabe:

Im Bild sind die gemessenen Potentiallinien eines Zylinderkondensators dargestellt. Bestimmen Sie durch Konstruktion (grafisch) die normierte Kapazität ( C÷(εε0h) ) pro Länge! Erlätern Sie ihre Konstruktion und Rechnung. (4 Punkte)

Zur Zeichnung: Koordinatensystem auf mm genormt. Punktladung bei (x,y)=(1000,150).

Konzentrische Potentiallinien durchschneiden x=1000 bei y10=40, y9=70, y8=92,5, y7=107,5, y6

=120, y5=127,5, y4=132,5, y3=137,5, y2=142,5 (alles ungefähre Werte).

· Erläutern Sie den Zusammenhand zwischen elektrischem Feld E und Potential φ! (1 Punkt) · Berechnung von Kapazitäten und Ladungen.

· Berechnen Sie die Kapazität eines Plattenkondensators bei dem zwei Platten mit einer Fläche von 10cm2 im Abstand von 5mm voneinander stehen. Das Medium zwischen den Platten ist Luft (ε≈ε0). (2 Punkte)

ε 0=8,85·10-12 (A·s)÷(V·m)

· Der Kondensator von Aufgabe 5a) wird an eine Spannungsquelle von 10V angeschlossen. Wie viele Elementarladungen befinden sich auf einer Platte? (1 Punkt) e=1,6·10 -19C

· Gegeben sei eine Schaltung. Welche Bedingungen müssen die Widerstände R 1-R4 erfüllen, damit kein Strom durch den Widerstand Rx fließt? (2 Punkte)

Zur Schaltung: Wheatstonesche Spannungsbrücke.

Die Widerstände R 1 und R2 sind in Reihe. R3 und R4 ebenfalls. Die beiden Reihen sind parallel geschaltet. Die beiden parallelen Schaltungsteile sind über Knoten zwischen R1 und R2 sowie R3 und R4 verbunden. Die Verbindung enthalte den Widerstand Rx.

Betreuer: Schaufuß (vormittags)

· Wheatstonesche Brückenschaltung · Maschen- und Knotensätze aufstellen

· bei welcher Beding fließt kein Strom durch das Nullinstrument

· Wie sehen Feld- und Potentiallinien bei einem metallischen Rand aus?

· Bildchen gegeben, Feld- und Potentiallinien einmalen (links negativ geladene Platte, rechts positives Dreieck mit Spitze zur Platte)

Hinweise

Der Herr Schaufu (montags, morgens) will verstärkt zur Wheatstoneschen Brücke fragen. Des Weiteren sind Skizzen von Feld und Potentiallienien erforderlich.

FB — Fraunhofer Beugung Betreuer: Linck (nachmittags) (es gibt mehrere Fragebögen) Fragebogen B im etwa:

· Was ist der Unterschied von Fraunhofer und Fresnelscher Beugung?

· Was ist Kohärenz?

· Wofür braucht man die Fouriertransformation?

· Skizze eines cos-Gitters in Fraunhofernäherung!

· Leiten sie die Bedingung für konstruktive Interferenz am Einzelspalt her!

Betreuer: ??? (nachmittags)

· Bedingungen für Interferenz. Was ist Kohärentes Licht?

· Prinzipielle Funktionsweise eines Lasers, Wellenlänge des eingesetzten NeHe-Lasers?

· Prinzip von Huygens-Fresnel?

· Doppelspalt skizzieren, 2 interferierende Lichtstrahlen mitsamt Gangunterschied einzeichnen. Wo entstehen Maxima, wo Minima?

(Extrapunkt: Formeln für Maxima und/oder Minima)

Betreuer: schlecht Deutsch sprechende Frau (vormittags)

· Unter welcher Voraussetzung können zwei Wellen interferieren? Was ist die Voraussetzung unter der wir schwarze Streifen sehen können? Was versteht man unter konstruktiver und

destruktiver Interferenz?

· Skizzieren Sie den Verlauf in einem Michelson Interferometer!

· Warum ist Laserlicht besonders gut kohärent?

· Was ist der Unterschied zwischen Fresnel- und Fraunhofer-Beugung?

· Was ist der Unterschied zwischen Beugung und Interferenz?

· Mehrere englische Frage mündlich beantworten.

Hinweise

Martin Linck ist recht nett und hilfsbereit. Der Versuch ist an sich recht leicht nur die Auswertung ist schwer, aber man kann ja den Betreuer fragen…

Es muss nichts kalibrieren werden! Kleiner Tip: Einer kann Messen und der andere kann schon mit dem Mikroskop die Spalt-/Gitterabstände messen.

FH — Franck-Hertz-Versuch

Bitte unbedingt eine Diskette zum Versuch mitbringen!

Betreuer: Dr. Schwab (vormittags)

· Was ist die wesentliche Aussagen des Bohrschen Atommodells?

· Beschreiben Sie den Aufbau der Hg-Elektronenröhre.

· Erläutern Sie den Kurvenverlauf der Anodenstromkurve

· Berechnung der Geschwindigkeit des ruhenden Atoms nach elastischem Stoß mit Elektron der Geschwindigkeit v.

Betreuer: ??? (nachmittags)

Gefragt wurden die ersten vier Vorschläge aus der Anleitung.

Hinweise

Bitte unbedingt eine Diskette zum Versuch mitbringen!

HB — (Äußerer) Lichtelektrischer Effekt Betreuer: ??? (vor- und nachmittags)

· Welche Energien (in eV) und welchen Wellenlängenbereich (nm) überstreicht das sichtbare Licht? (2 Punkte)

· Was wird durch die Grenzfrequenz fg im Zusammenhang mit dem lichtelektrischen Effekt definiert? (2 Punkte)

· Nennen Sie 3 Gesetzmäßigkeiten für den Lichtelektrischen Effekt. (2 Punkte) · Wie hängen Wellenlänge und Frequenz von Wellen zusammen. (1 Punkt) · Erläutern Sie kurz die Wirkungsweise von Interferenzfiltern! (3 Punkte)

· Unterschied innerer/äußerer lichtelektrischer Effekt? (2 Punkte) · Wie sind Frequenz und Wellenlänge verknüpft? (1 Punkt)

· Andere Möglichkeit um Energie eines Elektrons zu bestimmen? (3 Punkte) · UG-Änderung für doppelte Intensität? (2 Punkte)

· Änderung des Sättigungsstromes für 4-fache Intensität? (2 Punkte)

Hinweise

Frage 5 mal im Internet „nachschlagen“… — Die Frau gibt keine Drittelnoten, sondern nur Ganze…

IF — Michelson Interferometer Betreuer: Fehse (vormittags)

· Was ist die Voraussetzung für die Beobachtung von Interferenz? Was verteht man unter kohärenten Wellenzügen? (4 Punkte)

· Erklären sie das Funktionsprinzip des He-Ne-Lasers, welche Wellenlänge strahlt er ab? (4 Punkte)

· Zeichnen sie den Aufbau des Michelson-Interferometers! Formel für die Wegänderung bei m-Streifen? (6 Punkte)

· Wie wird der Versuchsaufbau bei der Messung des Ausdehnungskoeffizienten verändert? (2 Punkte)

Hinweise ---

MI — Lichtmikroskop

Betreuer: ??? (vor- und nachmittags)

· Skizze von der Bildentstehung mittels Objektiv und Projektiv aufmalen!

· Numerische Apertur: Definition, Formel und einzelne Formelzeichen erklären!

· Förderliche Vergrößerung: Beschreibung und Definition?

· ???

· ???

· Strahlengang Objektiv-Okular zeichnen!

· Strahlengang Objektiv-Projektiv zeichnen!

· Was ist der Abbildungsmaßstab?

·Â

· Was ist numerische Apertur?

· Formel für Auflösevermögen des Mikroskops!

· Strahlengang im Mikroskop nach Abbe erklären!

Hinweise

Der Betreuer ist sehr nett; gibt viele Hinweise und Tricks. Der Versuch ist ohne viel Anstrengung machbar!

NF — Nichtleiter im elektrischen Feld Betreuer: Dr. Eckstein (nachmittags)

· Was ist ein Dipol, worin unterscheiden sich permanente und induzierte Dipole und wie lassen sie sich qualitativ beschreiben?

· Beschreibung der Kapazitätsveränderung bei Einschieben des Dielektrikums!

· Herleiten der Kapazität eines Zylinderkondensators bei veränderlicher Füllhöhe des Dielektrikums.

· Wie bestimmt man aus C(x) εr?

· Skizzieren der „Kippspannung“ und mathematische Formulierung der Funktion.

Hinweise ---

OA — Optische Abbildungen Betreuer: Lenk (vormittags)

· Wann spricht man von dünnen Linsen/Abbildungsgleichung?

· Strahlengang duch Sammellinse bzw. Zerstreuungslinse bei schräg einfallendem Strahl?

· Formel Abbildungsmaßstab?

· Bessel-Verfahren erklären für dünne Linsen ZA: Chromatische und sphärische Aberration erklären!

Hinweise

Aufgabe 4 soll angeblich der Anstieg der Geraden bestimmt werden (Maß für sphärische Aberration), steht nicht im Skript und auf Praktikumsanleitung; wurde nicht negativ bewertet.

PO — Polarisation

Betreuer: Müller (vor- und nachmittags)

· Geben Sie eine mathematische Beschreibung für rechts- und linkszirkular polarisiertes Licht bezüglich des E-Feldes an! Wie erhält man zirkular polarisiertes Licht?

· Wie ist ein Polarimeter aufgebaut?

· Erklären Sie die Begriffe optische Aktivität, recemisches Gemisch und Rotationsdispersion!

· Stellen Sie den Strahlenverlauf im Nicolschen Prisma grafisch dar!

· Was besagt das Gesetz von Malus? (2 Punkte) · Aufbau eines Polarimeters? (2 Punkte)

· Wie verhalten sich die Lichtgeschwindigkeiten (Brechungsindizes) im einfach anisotropischen Kristall (Polardarstellung)? (4 Punkte)

· Berechnung der Konzentration einer Zuckerlösung. (2 Punkte)

Betreuer: Dr. Richter (vor- und nachmittags) · Erklären Sie den Faraday-Effekt!

· Wozu ist die Laurent Platte? Skizze?

· Den Begriff Polarisation erklären bei Reflexion/Brechung von einem optisch dünneren zu einen optisch dichteren Medium.

Hinweise

Der Versuch ist ziemlich einfach. Aber Achtung, eine beobachtete Farbfolge rot-gelb-grün-violett (also hin zu größeren Frequenzen) bedeutet rechtszirkulare Polarisation, auch wenn das

unlogisch zu sein scheint.

PZ — Passiver Zweipol

Betreuer: Dr. Eckstein (nachmittags)

· Spannungsteilerregel herleiten für zwei in Reihe geschaltete Widerstände.

· DGL für Reihenschaltung aus ohmschen Wiederstand und Kondensator

· Lösen der DGl in der komplexen Ebene und Rücktransformation um U(t) zu bestimmen.

· Ortskurve für den Zweipol aus 2..

· Phasenwinkel bei bekannter Frequenz und Zeitverschiebung berechnen.

Betreuer: Löhnert (nachmittags)

· Spannungsteiler für 2 Widerstände in Reihe?

· Ortskurve für den Zweipol den er an die Tafel anmalt und 2 charakteristische Punkte einzeichnen.

· Dgl für Spannung und Stromstärke beim Kondensator und bei der Spule sowie Vorzeichen der Phasenverschiebung.

· Komplexen Widerstand von parallelen Kondensator und ohmschen Widerstand herleiten!

· Irgendwas zur versuchsanordnung.

Hinweise

Löhnert ist recht nett und erklärt alles, und wenn man etwas nicht verstanden hat kann man ihn natürlich auch fragen. Bei guter vorbereitung ist man nach 3h fertig!

RM1 — Radiometrie 1

Betreuer: ??? (vormittags)

· Welche Arten der radioaktiven Kernumwandlung kennen Sie? Nennen Sie alle vier

Kernumwandlungen und geben Sie die Reaktionsgleichungen wieder, gehen Sie dabei von einem fiktiven Mutternuklid X aus.

· Nennen Sie mindestens 5 Anwendungsbeispiele für radioaktive Substanzen!

· Berechnen Sie die Aktivität von (A=14, Z=6)-C in einem Mol reinen Sauerstoff. Das

natürliche Verhältnis zwischen (A=14, Z=6)-C und (A=12, Z=6)-C beträgt 1,2·10-12. Die HWZ des radioaktiven Kohlenstoffisotops beträgt T½=5730a.

· Beschreiben Sie stichpunktartig die Wirkung- bzw. Arbeitsweise eines GMZ.

Betreuer: ??? (nachmittags)

· Nennen Sie alle ihnen bekannten Kernreaktionen, die mit der Aussendung von Elektronen, Neutrinos oder ihren Antiteilchen verbunden sind.

· Nennen Sie 5 Anwendungsbeispiele für Radioaktivität!

· Aktivität von 14C in 1kg CO2 berechnen.

Atommassen, Halbwertszeit, Verhältnis von C 14/C12 gegeben · Funktionsweise des GMZ stichpunktartig erläutern.

Betreuer: Scholz (nachmittags) Ausgewählte Fragen von oben und:

· Nenne Vor- und Nachteile der 14C Methode! (2 Punkte)

Betreuer: Dr. Henniger (nachmittags) Ausgewählte Fragen von oben und:

· Was ist Radioaktivität?

· Welche Verteilung wird dem Versuch gerecht? (Nennen und Zusammenhang Varianz, Standardabweichung, Erwartungswert)

· Berechnung der Brutto-, Netto- und Nullzählrate bei vorgegebenen N und t.

Messabweichung bei einer Genauigkeit von 95%?

Zeitperioden (500a) eingegangen wird und ab einem gewissen Alter (Alter nennen) keine hinreichende Radioaktivität mehr gemessen werden kann.

RM2 — Radiometrie 2

Betreuer: Kliemt (vormittags)

· Erläutere mind. 2 Wechselwirkungen indirekt ionisierender Strahlung.

· Kurve für Energieverlust von alpha-Teilchen zeichnen und erklären. (Bragg’sche Kurven)

· Definition der Größe Energiedosis? (Formel, Einheit)

· Gamma-Strahllungs-Spektrum zeichnen und Bereiche beschriften, die abfallende Kante erklären!

· Erläutern sie die funktionsweise eines Photomultipliers.

· Beschreiben Sie zwei Wechselwirkungsprozesse indirekt ionisierender Strahlung! (2 Punkte) · Szintillator-Aufnahmespekrum mit Photopeak zeichnen und Comptonkante beschreiben. (3 Punkte)

· Erläutern sie die funktionsweise eines Photomultipliers.

· Erklären Sie die Bragg’schen Kurven für Alpha-Strahlung.

· Einheit und Definition von Strahlendosis?

Betreuer: ??? (vormittags)

· Wechslwirkungen von Alpha- und Gamma-Strahlung nennen!

· Häufigkeit über Reichweite-Diagramm für Alpha- und Gamma-Strahlung zeichnen!

· Gamma- oder Alpha-Detektor erklären!

· Energie-Eindringtiefe-Diagramm für Alpha- und Gamma-Strahlung zeichnen!

Hinweise

Kliemt liest Protokollheft genauer durch als andere… Theoretische Vorbetrachtung ( z. B.

über Comptonkante) sei empfohlen.

RM3 — Radiometrie 3

Betreuer: Dr. Reichelt (nachmittags) · Was ist Aktivität?

· Die Formel zur Berechnung der Aktivität, Bestandteile nennen, Einheiten angeben!

· Wie kann eine Neutronenquelle abgeschirmt werden?

· Ein Nuklid war gegeben, und eine Reaktionsgeleichung, man sollte das entstehende Nuklid aufschreiben.

· Was ist bei der Sättigung des Silbers duch die Neutronenquelle im Sättigngsgleichgewicht?

· Nenne alle Reaktionsarten und gib Beispiele an!

Hinweise

Reichelt ist sehr locker, hilft bei Fragen gern weiter.

Eric wünscht: „Good Luck für die Nachfolgenden“.

Im Skript fehlt eine für den Versuch wichtige Formel: Das gesamte Integral kann durch Φ m·Σpr ersetzt werden.

SM — Substanzen im Magnetfeld Betreuerin: Schötz (vormittags)

· Charakterisieren Sie dia- und paramagnetische Stoffe! (Größe der Suszeptibilität und Verhalten im Magnetfeld)

· Was unterscheidet ferromagnetische Stoffe von den in 1., ab welcher Größe (Curietemperatur) sind sie nicht mehr ferromagnetisch, sondern…?

· Was wird im Experiment untersucht? (Methoden und Messgröße) · Allgemeine Gleichung der Energiedichte?

· Curiegesetz?

· Zusammenhang zwischen atomaren magnetischen Moment und Gesamtdrehimpuls?

Betreuerin: ??? (vormittags)

· Amperesches Durchflutungsgesetz und Induktionsgesetz in Materie aufschreiben in Maxwellscher Form und kurz physikalisch erläutern.

· Hysterese für ferromagnetischen Stoff erklären und Hysterese kurve zeichnen. Wann wird ein ferromagnetischer Stoff paramagnetisch?

· Was ist Magnetostriktion eines Ferromagneten im Magnetfeld?

· Stoffe gegeben (Al, Bi, O2, H2O, Cu) zuordnen welche para-/diamagnetisch sind.

· Die beiden Versuchsanordnungen/-abläufe kurz erklären (Messgrößen, Verfahren).

· Lenz’sche Regel?

Betreuerin: Spitzner (vormittags)

· Was muss man tun, um aus Ferromagneten Paramagneten zu bekommen? (1 Punkt)

· Fehlerformel für e=(f+g)·h, wie bekommt man die Fehler für diese Werte im Praktikum?

(2 Punkte)

· Wodurch unterscheiden sich Para- und Diamagnetismus? (1 Punkt)

· -dE=B·dM, Stoff von 0 bis Mmax magnetisiert, wie groß ist E, und was kann man daraus für die Eigenschaften des Stoffes ableiten? (2 Punkte)

· Wie ist Χ von der Curiekonstante abhängig? (1 Punkt)

· Kann man bei der Steighöhenmethode Diamagnetische Stoffe untersuchen? (1 Punkt) · Formel für Χ von der Zylindermethode herleiten oder qualitativ beschreiben und physikalisch begründen. (1 Punkt)

TH1 — Thermoelement 1

Betreuer: Mahdi (vor- und nachmittags)

· Was verstehen Sie unter Seebeck-, Peltier- und Thomsoneffekt?

(Erläuterung und Skizze)

· Was verstehen Sie unter dem Newtonschen Abkühlungsgesetz? (Erläutern sie verbal und geben Sie den mathematischen Zusammenhang an) (wer hier nur die e-Fkt. hingeschrieben hat, der durfte nachher nochmal die Formel herleiten und hate dann erst volle Punktzahl bekommen, also am besten gleich Herleitung hinschreiben!)

· Was verstehen Sie unter einer Kompensationsschaltung? (Schaltplan; erläutern sie Vorteile) · Welche Arten der Wärmeübertragung kennen Sie? (Beschreibung; physikalischer

Hintergrund)

· Von welchen Parametern hängt die Thermospannung eines Thermoelementes ab?

· Zeichnen und erläutern Sie die Erstarrungskurve eines reinen Metalls! Was verstehen Sie unter dem Begriff Unterkühlung einer Schmelze?

Hinweise

Da Herr Mahdi kein Deutsch spricht, ist auch das Protokoll nicht so wichtig, auf die Auswertung zum Beispiel wurde kein Blick geworfen. Wichtig sind einzig die Diagramme und die von Origin berechneten Zahlenwerte.

Ansonsten liegt eine gute und detaillierte Platzanleitung aus. Von der Tür aus haben die Plätze an der linken Wand die etwas neueren Software-Versionen aufgespielt, aber die an der rechten Wand tun es auch.

TH2 — Thermoelement 2

Betreuer: Scheerbaum (vormittags)

· Wie lautet die Bedingung für das thermodynamische Gleichgewicht? (1 Punkt)

· Was sagt die Gibbs’sche Phasenregel aus für allgemeine und kondensierte Systeme?

Größen in den zugehörigen Gleichungen erläutern! (3 Punkte)

· Das Phasendiagramm einer binären Legierung zeichnen mit vollständiger Mischbarkeit im flüssigen Bereich und teilweiser Mischbarkeit im festen Bereich. Solidus- und Liquiduskurve kennzeichnen! (6 Punkte)

Betreuer: Sven Thiele

· Geben Sie die Gibbs’sche Phasenregel mit Erklärung der Größen an. Wie verändert sich die Phasenregel bei konstantem Druck? (4 Punkte)

· Skizzieren Sie ein Zustandsdiagramm eines Zweistoffsystems mit vollständiger Mischbarkeit im flüssigen und teilweiser Mischbarkeit im festen Zustand. Bezeichnen Sie die Solidus- und Liquiduslinie. Welche Phasen herrschen in welchen Gebieten vor? (8 Punkte)

· Was versteht man unter einem homogenen bzw. einem heterogenem System? (1 Punkt) · Erläutern Sie (kurz) die Vorgehensweise bei differentiellen thermischen Analyse (DTA) zur Bestimmung von Phasenumwandlungen in Abkühlkurven. Geben Sie eine kurze Begründung, warum der Aufbau nur so sinnvoll ist. (2 Punkte)

Hinweise

Der Versuch an sich ist sehr einfach; man nimmt für 4 bis 5 Legierungen die Messwerte per Computer auf, liest die Temperaturen an den Knick- bzw. Haltepunkten ab, trägt diese ins

Diagramm ein und schreibt noch ein oder zwei Sätze als Auswertung. Wenn man schnell ist, kann man nach 2½h wieder gehen.

Der Betreuer ist sehr nett, hilft, und lässt einen sonst aber auch in Ruhe arbeiten.

TR — Transformator

Betreuer: Spitzner (nachmittags)

· Gib die Kirchhoffschen Gesetze an!

· Vier Verluste beim realen Trafo?

· Warum gibt es beim idealen Trafo keinen zusätzlichen magnetischen Fluss bei Belastung im sekundären Stromkreis?

· Maxwell Gleichung mit Integral?

· Berechnung eines Feldes im Luftspalt.

· Ohmschen, induktiven und kapazitiven Widerstand angeben! Wie hängen U und I jeweils zusammen?

· Einheit der Induktivität und Umrechnung in SI Einheit?

· Berechnung einer Induktion bei Gleichspannung…

· Zeichnung der Phasenverschiebung zwischen U, und I am Oszi und Beschreibung der Bestimmung der Phasenverschiebung!

· Poissonverteilung erklären und beschreiben.

Betreuerin: Schötz (vormittags)

· Schema von unbelasteten Trafo zeichnen! Was ist unbelasteter Trafo?

· Was ist relative Permeabilität? Formel und Größen nennen! Wie hängt die Permeabilität vom Luftspalt ab?

· Was ist ein idealer Trafo?

· Heylandkreis zeichnen und Beschriften. Größen erklären!

· Drei Methoden zur Messung der Phasenverschiebung? Welche Methode wird im Experiment angewendet?

· Wo und Wann wird ein Streutrafo eingesetzt?

Betreuerin: Dr. Langer (nachmittags)

· Maxwell-Gleichungen in der allgemeinsten Form?

· Was ist ein idealer Trafo?

· Formel für die Induktivität L aus Biot-Savart oder Maxwell herleiten!

· Trafoschaltung gegeben, dafär DGL-System mit Kirchhoff-Regeln aufstellen. Formeln für Induktivitäten L1/2 angeben. Gegeninduktivität?

l · Wie ändert sich der Heyland-Kreis beim idealen Trafo?

Hinweise

Bitte unbedingt einen Zirkel mitbringen!

umfangreich. Zur 3. Aufgabe sollte man sich vorher sehr genau Gedanken machen, wie man den Heylandkreis zeichnet. Bei 4. hilft der/die Betreuer/in!

Dr. Langer achtet auf die gemessenen Werte und ist auch nicht der Freundlichste, Note war aber gut

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