Versuche - Physikalisches Praktikum für Lehramt III

Hier werden die im aktuellen Semester angebotenen Versuche präsentiert

Versuchsangebot im Wintersemester 2018

Assistent: Ristok, Simon
Institut: 4.PI
Raum: 4-555
Tel.: 60517
E-Mail: s.ristok (at) pi4.uni-stuttgart.de

Versuch:
Raum: 1.572    Telefon: 64848

Die Spektren verschiedener Präparate werden detektiert und die unterschiedlichen Anteile anhand von Eichspektren interpretiert. Aus Absorbermessungen wird der lineare Absorptionskoeffizient von Blei und Aluminium bestimmt. Dieser Koeffizient ergibt sich als Summe aus den verschiedenen Wechselwirkungsmechanismen von γ-Strahlung mit Materie wie zum Beispiel Photoeffekt, Comptoneffekt und Paarbildung.
Es werden die Eigenschaften von Proportionalzählrohr und Szintillationszähler miteinander verglichen. Außerdem werden mit einem γ-Detektor dosimetrische Messungen an einem 60Co-Präparat durchgeführt und daraus die maximal zulässige Aufenthaltsdauer an einem belasteten Arbeitsplatz berechnet.

Stichworte:
γ-Strahlung (Entstehung, Detektion, Wechselwirkung mit Materie), Zählrohr, Szintillationszähler, Multichannelanalyser, dosimetrische Grundbegriffe, biologische Strahlenwirkung

Assistent: Weber, Ksenia
Institut: 4PI
Raum: 4-511
Tel.: 65108
E-Mail: k.weber (at) pi4.uni-stuttgart.de

Versuch:
Raum: 1.907    Telefon: 64870

Dünne aufgedampfte Schichten sind für viele Anwendungen von großem technischen Interesse. Sie werden z.B. für Antireflexschichten oder Interferenzfilter verwendet. Bei diesen Fabry-Pérot-Interferometern handelt es sich um Metall-Dielektrikum-Vielfachschichten die aufgrund von Interferenz nur einen beschränkten Spektralbereich transmittieren oder reflektieren. Im Versuch werden mehrere Schichtsysteme durch Aufdampfen im Vakuum hergestellt und anschließend mit einem kompakten Faserspektrometer charakterisiert.

Stichworte:
Erzeugung und Messung von Vakuum (Drehschieberpumpe, Diffusionspumpe, Pirani- und Penning-Vakuummeter),
Aufdampftechnik (mittlere freie Weglänge, Aufdampfrate, Wachstum dünner Filme),
Messung von Schichtdicken (Transmission, Reflexion und Absorption dünner Schichten, Schwingquarzwaage),
Interferenzfilter (Filterspektren), (Gitter-)Spektrometer

Assistent: Ullmann, Til
Institut: IGVP
Raum:
Tel.: 62171
E-Mail: til.ullmann (at) igvp.uni-stuttgart.de

Versuch:
Raum: PI 218    Telefon: 2480

Über 99% der sichtbaren Materie im Universum liegt im Plasmazustand vor. Auf der Erde findet man natürlich vorkommende Plasmen nur in den oberen schichten unserer Atmosphäre oder etwa in Blitzen. Erst seit den 1920’er Jahren hat sich eine Gruppe um Irving Langmuir der wissenschaftlichen Untersuchung von im Labor erzeugten Plasmen gewidmet. Langmuir prägte dabei auch den Begriff des „Plasmas“.
In diesem Versuch wird das Arbeiten mit einer der wichtigsten Diagnostiken in der Plasmaphysik, der Langmuir-Sonde, erlernt. Es werden zwei verschiedene Typen dieser Sonde, die Einzel- und die Doppelsonde, verwendet, um die Plasmaparameter einer Glimmentladung in Abhängigkeit verschiedener Entladungsparameter zu studieren. Mittels der Langmuir-Sonde lassen sich so eine Reihe von fundamentalen Eigenschaften eines Plasmas veranschaulichen, welches dieses von den anderen Aggregatzuständen der Materie abgrenzt.

Assistent: Schmid, Michael
Institut: 4.PI
Raum: 4-455
Tel.: 60519
E-Mail: m.schmid (at) pi4.uni-stuttgart.de

Versuch:
Raum: 1.543    Telefon: 64867

In dem Versuch wird ein einfacher He-Ne-Gaslaser für verschiedene Auskoppelspiegel justiert und zwei transversale Moden werden ausgemessen. Der Stabilitätsbereich verschiedener Resonatoranordnungen wird bestimmt und die Laserverstärkung ermittelt. Außerdem wird der axiale Verlauf des Laserstrahls durch eine Linse auf eine CCD-Kamera abgebildet und ausgemessen.
Weiter wird der Laser als monochromatische Lichtquelle für Interferenzspektroskopie an unbekannten Beugungsobjekten benutzt. Anhand der fotografischen Aufnahmen der Beugungsbilder wird die Struktur der Objekte analysiert.
Die axialen Moden eines He-Ne-Lasers werden mit Hilfe eines Fabry-Pérot-Interferometers untersucht. Weiterhin werden die schmalbandigen Lasermoden dazu benutzt, um die instrumentelle Bandbreite des Interferometers zu bestimmen.
Schließlich wird mittels des kohärenten Laserlichts ein optisches Hologramm aufgenommen.

Stichworte:
Laserbedingung, Lasertypen, 2-, 3-, 4-Niveaulaser, stimulierte und spontane Emission, Absorption, Linienverbreiterungsmechanismen, Beugung an periodischen Strukturen, Fouriertransformation, free spectral range, finesse, axiale und transversale Moden, Fabry-Pérot-Interferometer, Holografie

Assistent: Löw, Robert
Institut: 5. Physikalisches Institut
Raum: 4.158
Tel.: 64954
E-Mail: R.Loew (at) physik.uni-stuttgart.de

Versuch:
Raum: 1.944    Telefon:

Das integrierte Optikpraktikum wird als zweiwöchiges Blockpraktikum vom 5. physikalischen Institut (Prof. Dr. Tilman Pfau) in Zusammenarbeit mit dem IHFG (Prof. Dr. Peter Michler) angeboten.
In diesem Praktikum werden mehrere elementare optische Komponenten untersucht, die genau so auch in den Forschungslaboren verwendet werden. Dabei ist das Ziel die Funktionsweise und Limitationen der Bauteile durch direktes experimentieren kennenzulernen. Zum Einsatz kommen z.B. polarisationserhaltende Fasern, akkusto-optische Modulatoren, Pockels-Zellen, Michelson interferometer, etc.
Im Unterschied zum üblichen Praktikumsbetrieb werden hier alle Versuche von den Praktikanten von Grund auf aufgebaut und auch die zu untersuchende Fragestellung ist zu einem großen Teil nicht festgelegt. Die Versuchseinheiten werden durch kurze Vorlesungseinheiten ergänzt um notwendige Grundlagen zu rekapitulieren. Das erworbene technische und praktische Wissen ist von direktem Nutzen für den Einstieg in den Forschungsalltag in den Laboren des 3., 4. und 5. physikalischen Institutes sowie des IHFG.

Bei Fragen können Sie sich an Dr. Robert Löw wenden:
r.loew@physik.uni-stuttgart.de