Versuche
Literaturhinweise und alte Klausuren
Als Vorlage für Ihre Auswertungen dient dieses Musterprotokoll [pdf, 273 kB].
Vorversuch
Messen mit Unsicherheiten (MUS)
Hier wird das Konzept der Messunsicherheit vorgestellt. Mit einfachen, selbst durchzuführenden Messungen werden Messwerte generiert, auf deren Basis die Fortpflanzung von Unsicherheiten durchgerechnet wird.
Versuchsanleitung [pdf, 214 kB]
Mechanik
Flüssigkeiten (FLU)
Bestimmung der Viskosität von Öl oder Spülmittel mit Hilfe des Kugelfallviskosimeters, sowie der von Wasser mit Hilfe des Hagen-Poiseuille Gesetzes. Blut strömt in Adern. Die entsprechende Physiologie setzt einerseits voraus Vertrautheit mit dem Begriff "Viskosität", d. h. seiner quantitativen Definition, sowie Benennung in SI-Einheiten, andererseits sind Grundkenntnisse über das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in Röhren als einfachste Modellbildung unumgänglich.
Bestimmung der Oberflächenspannung von Wasser. Die Physiologie der Lungenaveolen setzt entsprechende Kenntnisse voraus.
Versuchsanleitung [pdf, 546 kB]
Schwingungen und Wellen (STW)
Schwingungen und Wellen Am Beispiel des Fadenpendels werden die Begriffe Frequenz, Auslenkung und Amplitude erläutert. Die Erdbeschleunigung am Ort wird bestimmt, sowie eine ausführliche "Fehlerrechnung" durchgeführt.
Die Schallgeschwindigkeit in Luft, Eigenfrequenzen schwingender Luftsäulen, und der Adiabatenkoeffizient werden bestimmt. Die Versuche stellen die Grundlage für das Erarbeiten eines Verständnisses der Akustik des Hörvorgangs dar.
Versuchsanleitung [pdf, 522 kB]
Optik
Optische Phänomene (OPT)
Bestätigung des Brechungsgesetzes; Bestimmung der Brechzahl von Glas und einer Flüssigkeit. Ermittlung des Grenzwinkels der Totalreflexion, sowie des Brewsterwinkels für verschiedene Mediengrenzen. Messung der Wellenlänge mit Hilfe von Beugung, Bestimmung des Drehwinkels polarisierten Lichts beim Durchgang durch optisch aktive Substanzen, und damit der Zuckerkonzentration einer Lösung.
Der Versuch soll anschauliche experimentelle Erfahrung vermitteln bezüglich der obengenannten Begriffe, und damit die üblichen Strichzeichnungen der Bücher mit anschaulichem Inhalt versehen.
Versuchsanleitung [pdf, 503 kB]
Linsen (LIN)
Bestimmung der Brennweite von Linsen in Luft, sowie Messung der sphärischen Aberration und des Astigmatismus. Untersuchung des Abbildungsvorgangs in einem optischen Wannenmodell des Auges.
Der Versuch demonstriert modellmäßig (fast) alle grundlegenden, geometrisch-optischen Abbildungsprobleme im Auge.
Versuchsanleitung [pdf, 284 kB]
Mikroskop und Beugung (MIB)
Übung im Umgang mit dem Mikroskop, Bestimmung von Objektiv- und Gesamtvergrößerung, Bestimmung der numerischen Apertur und des Auflösevermögens. Bestätigung der Abbeschen Theorie. Kalibrieren eines Okularmikrometers mit anschließender Messung. Es wird vor allem vermittelt, wie man das subjektive Empfinden der "Bildqualität" messbar quantifiziert. Der Versuch steht damit Modell auch für die Elektronenmikroskopie.
Die Phänomene Interferenz und Beugung werden genutzt, um eine Längenmessung mit dem Okularmikrometer zu kontrollieren.
Versuchsanleitung [pdf, 300 kB]
Elektrizität
Grundlagen zellulärer Erregbarkeit (ZEL)
Dieser Versuch stellt die elektrischen Grundbegriffe als Basis für die Elektrophysiologie vor.
Zunächst werden die geometrischen Abhängigkeiten des elektrischen Widerstands (als Modell für den Innenwiderstand einer langgezogenen Nervenzelle) untersucht. Es folgt die Aufnahme der Kennlinien eines Ohmschen Widerstandes und eines Modells für die Ionenkanäle einer Zellmembran. Schließlich wird für drei Typen von Nervenzellen die Längskonstante als Maß für die Weite der elektrotonischen Erregungsausbreitung bestimmt.
Versuchsanleitung [pdf, 480kB]
Akustische und elektrische Signale (SIG)
Versuchsanleitung [pdf, 418kB]
Atomphysik
Radioaktivität (RAD)
Bestimmung der Halbwertszeit von 137Ba. Messung der Absorption von gamma-Strahlen durch Blei, sowie Bestimmung der Aktivität einer auf Grund des Tschernobyl-Fallouts mit 137Cs belasteten Milchpulverprobe aus dem Jahre 1986. Die Verwendung von Szintillationszählern mit angeschlossenen Rechnern ermöglicht die Aufnahme von Energiespektren und damit die Probenidentifikation. Im Versuch werden speziell die physikalischen Grundlagen für die medizinische Radiologie vermittelt.
Versuchsanleitung [pdf, 713 kB]
Oszilloskop, Teilversuch 1 [mp4, 3133 kB]
Bildschirm des Oszilloskops, Teilversuch 1 [mp4, 1034 kB]
Für Betreuende: Die Bedienung des Demonstrationsaufbaus kann der Ergänzung zur Versuchsanleitung [pdf, 142 kB] entnommen werden.