Praktikum Physik

David Hradetzky, david.hradetzky@fhnw.ch

Studierende….

• können anhand von Beschreibungen (Versuchsanleitung) diese selbständig in physikalische Versuchsaufbauten umsetzen (3 anwenden)
• sind in der Lage anhand der Versuchsanleitung zu erfassende Grössen zu erkennen und deren Erfassung mit den Versuchsaufbauten sicherzustellen (3 anwenden)
• können die erfassten physikalischen Grössen einschliesslich deren Fehlern in geeigneter Form dokumentieren und die Ergebnisse präsentieren (Messprotokoll) (3 anwenden)
• können anhand der erfassten physikalischen Grössen in daraus abgeleitete Grössen umwandeln und den Einfluss von Fehlern abschätzen (Fehlerfortpflanzung) (3 anwenden)
• sind in der Lage den Einfluss verschiedener Fehlerquellen und deren Wirkung auf die Messungen zu analysieren und einzuschätzen (4 analysieren)

Experimentelle Überprüfung grundlegender physikalischer Zusammenhänge anhand von Beispielen aus

• Mechanik,
• Optik,
• Elektrizitätslehre,
• Thermodynamik,
• Schwingungslehre

Mechanik und Wärme Studierende…

• verstehen den Aufbau und die Funktion des menschlichen Blutsystems (Blutplasma, Blutzellen, Lymphgefässe, Lymphknoten) und den Aufbau und die Funktionsweise von Nervenzellen (Ruhepotential, Erregungsbildung, Erregungsübertragung an Synapsen, zentrales und peripheres Nervensystem) (2 verstehen)
• verstehen die grundlegenden Gesetze der Mechanik und der Wärmelehre und grundlegenden Begriffe, wie z.B. inertiales Bezugssystem, geschlossenes System, Erhaltungssatz (Energie, Impuls, …), konservative Kraft, Arbeit, Leistung, Potential etc. (2 verstehen)
• können die Dynamik von Massenpunkten und -systemen mit Hilfe der Newton’schen Gesetze und der Erhaltungsätze rechnen und auf konkrete Fragestellungen anwenden (3 anwenden)
• können die Gesetze der Wärmelehre (Wärmetransport, Zustand idealer Gase, kinetische Gastheorie, 1. HS, 2. HS, Wärmekraft-Maschine) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
• verstehen das Phänomen Schwingung, Resonanz und Wellenausbreitung (am Beispiel mechanischer Systeme: Feder-Massen-Schwinger, Wasserwellen, Druckwellen ...) (2 verstehen)

Elektrodynamik und Optik Studierende…

• können die Gesetze der Elektro- und der Magnetostatik auf technische Fragestellungen (Gleichstromkreis, Energiespeicherung, Magnetfeld-Erzeugung, Elektromotor, ...) und auf Naturphänomene (Dipol-Bindung, Polarlicht, …) übertragen (3 anwenden)
• können die Gesetze der Strahlen- und Wellenoptik (Wellenlehre) auf konkrete Fragestellungen (Linsen-Systeme, optische Instrumente, Auflösung eines Mikroskops, Spektrometer, Röntgenbeugung, …) anwenden (3 anwenden)

Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung Studierende…

• verstehen, wie Daten klassifiziert und visualisiert werden können, z.B. mit der Häufigkeitsfunktion, Histogramm, Boxplot etc., und die Bedeutung unterschiedlicher statistischer Kenngrössen wie Mittelwert, Median, Varianz etc. (2 verstehen)
• können die Prinzipien der Wahrscheinlichkeitsrechnung auf praktische Problemstellungen anwenden (3 anwenden)
• verstehen das Konzept einer Zufallsvariable und der dazugehörigen Verteilungsfunktion anhand der wichtigsten diskreten (Binomialverteilung) und kontinuierlichen (Normalverteilung) Modelle (2 verstehen)
• können Methoden der schliessenden Statistik, wie die Berechnung von Vertrauensintervallen, Hypothesentests (t-Test, Chi2-Test) auf praktische Problemstellungen anwenden (3 anwenden)

Versuchsanleitungen werden zur Verfügung gestellt

Durchführung experimenteller Arbeiten

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

1 x 4 Lektionen / Woche KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst-Semester)