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Hinweise zum Physikalischen Praktikum für Fortgeschrittene
Voraussetzungen für eine Teilnahme:
Der Besuch der Kursvorlesungen Physik IV, V und VI ist hilfreich bei der Vorbereitung, aber nicht zwingend erforderlich.
Studierende Bachelor of Science / Master of Education
a) Erfolgreiche Modulprüfungen der Experimentalphysik 1-4 sowie des Grundpraktikums 1 und 2.
b) Für Teil 2 des Praktikums muss Teil 1 bestanden sein.
Studierende Master of Science
Für das M.Sc. Projekt-Praktikum: Zulassung zum Master-Programm.
Zur Organisation und Durchführung:
a) In der Regel stehen 13-14 Praktikumstermine zur Verfügung.
- Bachelor (BSc)-Studenten führen in zwei Semestern jeweils an 5 Tagen Versuche durch.
- Master (MSc)-Studenten führen in zwei Semestern 2 Projekte durch.
- Studenten im Studiengang Master-of-Education führen in einem Semester an 9 Tagen Versuche (gleiche wie B.Sc.) .
Der letzte Praktikumstag sollte für Nachholtermine freigehalten werden.
b) Die Versuchsgruppen werden bei der Vorbesprechung eingeteilt. Die Anwesenheit bei dieser Vorbesprechung ist verpflichtend für eine Teilnahme. Der Termin wird auf dieser Webpage sowie durch Aushang angekündigt. Üblicherweise ist es um 9:00 Uhr am vorletzten Freitag im Semester im Hörsaal der Kernphysik. Die Einteilung der Versuche erfolgt dann unter Berücksichtigung von Wunschlisten. Die Wunschlisten können über ein Web-Interface unter https://www.blogs.uni-mainz.de/fpraktikumphysik/wish_list erstellt werden. (Freischaltung typischerweise ca. 1-2 Tage vor der Vorbesprechung, Abgabe Sonntag Nacht nach der Vorbesprechung)
c) Zur Entlastung während der Vorlesungszeit besteht die Möglichkeit, Versuche bereits in der vorlesungsfreien Zeit durchzuführen. Voraussetzung ist die Zustimmung des jeweiligen Versuchsbetreuers. Die Anzahl der vorgezogenen Versuche und mögliche Termine müssen in der Wunschliste vermerkt werden.
d) Zur Vorbereitung für die meisten Versuche stehen auf einem Server (https://www.blogs.uni-mainz.de/fb0-f-praktikum-physik-materialien/) Anleitungen mit den wichtigsten Informationen und Literaturangaben zur Verfügung. In Einzelfällen müssen diese Anleitungen allerdings noch bei den jeweiligen Betreuer rechtzeitig vor dem Versuchstag abgeholt und unmittelbar nach Beendigung des Versuches zurückzugeben werden. Es ist auf jeden Fall anzuraten, den Betreuer vor der Vorbereitung zu kontaktieren.
e) Vor Beginn der Versuchsdurchführung werden die wesentlichen physikalischen und apparativen Aspekte mit dem Betreuer besprochen (Vortestat: empfohlene Dauer = 60 min). Es wird empfohlen, die Vorbereitung des Versuchs bereits schriftlich festzuhalten, als erster Teil der Ausarbeitung. Notieren Sie auch Fragen, die Sie dann auch mit dem Betreuer besprechen können.
f) Während der Versuchsdurchführung ist in einem fest gebundenen Laborbuch (keine lose Blatt-sammlung!) ein Protokoll zu führen. Dieses Protokoll wird am Ende jedes Versuchstages vom Betreuer abgezeichnet.
g) Die Versuchsauswertung wird abschließend spätestens zwei Wochen nach der Durchführung des Versuchs abgegeben und später mit dem Betreuer diskutiert (Haupttestat). Nach Ablauf der Zwei-Wochen-Frist wird ohne Vorlage einer Entschuldigung das Haupttestat mit NULL Punkten bewertet.
h) Diese Versuchsauswertung sollte wie folgt aufgebaut sein: (Details klären Sie bitte während des Versuches mit dem Betreuer)
- Eine sehr knappe Zusammenfassung der physikalischen Grundlagen. Idealerweise nur soviel wie Sie als Referenz für die spätere Datenanalyse benötigen (z.B. eine kurze Motivation für die Benutzung einer Gleichung). Sie dürfen auch die Theorie zitieren.
- Eine ebenfalls knappe Beschreibung des Experiments und wie die Daten aufgenommen wurden. Auch hier nur wenn Sie bei der Datenanalyse darauf Bezug nehmen.
- Der wichtigste Teil ist die Datenanalyse. Hier sollen Fits, Fehlerberechnungen etc. nicht nur durchgeführt sondern auch motiviert und die benutzten Formeln aufgeführt werden. Die Ergebnisse sollen diskutiert und interpretiert werden.
- Zur Beschreibung der Datenauswertung steht z.B. mit LaTeX ein Textverarbeitungsprogramm zur Verfügung, für das sich auf der Praktikumswebseite auch Tutorials befinden. Es werden aber auch handschriftliche Ausführungen gleichwertig akzeptiert, wenn diese klar leserlich sind. Unabhängig von maschineller oder handschriftlicher Ausführung, sollen die Auswertung und die Ergebnisse in klarer Weise organisiert und in übersichtlicher Form dargestellt werden.
- Diese Versuchsauswertung sollte 20 Seiten nicht überschreiten (A4, Zeichengröße mindestens 11 pt, je 2-3 cm Rand). Umfangreichere Protokolle können zurückgewiesen werden.
- Anhang: Umfangreiche Tabellen, Datenlisten, Graphen usw., die nicht Gegenstand der Diskussion sind können Sie in einem separaten Anhang anfügen. Zusammen mit diesem darf die Auswertung auch länger sein als 20 Seiten. Auch eine Kopie Ihres Laborbuchs gehört dorthin.
- Sollte Ihr Betreuer nicht deutschsprachig sein, sollte das Protokoll in Englisch angefertigt werden.
i) Von jedem Teilnehmer wird verlangt, dass er in Besitz eines vollständigen Satzes von Ausarbeitungen aller durchgeführten Versuche ist. Zur Ausarbeitung gehören die Grundlagen des Versuches, eine Kopie des Messprotokolls, sowie die Auswertung.
j) Vortestat und Haupttestat werden vom Betreuer auf einer Punkteskala von 0 bis 15 bewertet. Hier-bei fließt auch die bei der Versuchsdurchführung erbrachte Leistung ein. Eine Beurteilung des Vortestats mit weniger als 4 Punkt bedeutet, dass der Praktikant die Voraussetzungen für eine sinnvolle Durchführung des Versuches nicht erfüllt. Er darf dann den Versuch an dem betreffenden Tag nicht durchführen.
k) Vor- und Haupttestat werden (auf Wunsch des Praktikanten mit der erreichten Punktzahl) im Laborbuch eingetragen.
Praktikumsschein:
Die Teilnahme am Praktikum gilt als erfolgreich, wenn die Leistungen an den Praktikumstagen mit im Mittel mindestens 4,0 Punkten beurteilt wurden.
Werden insgesamt 4-6 Versuchstage im Semester durchgeführt, so genügt es, dass einmal ein Versuchsauswertung/Haupttestat mit null Punkten bewertet wird, um das Praktikum nicht zu bestehen. Werden 9-10 Versuchstage, so muss ein weiteres Versuchsauswertung/Haupttestat mit null Punkten bewertet werden, um das Praktikum nicht zu bestehen.
In beiden Fällen kann sich der Praktikant einer Überprüfung seiner Leistung in einem Kolloquium bei den Veranstaltern unterziehen. Die erfolgreiche Teilnahme wird benotet (Mittelwert aller Leistugen) bescheinigt. DIe Noten entsprechen dem Punktesystem der Oberstufe:
| FPR Punkte | "Jogustine" Note | Leistung |
| 15-14 | 1 | sehr gut |
| 13 | 1- (1.3) | noch sehr gut |
| 12 | 2+ (1.7) | voll gut |
| 11 | 2 | gut |
| 10 | 2- (2.3) | noch gut |
| 9 | 3+ (2.7) | voll befriedigend |
| 8 | 3 | befriedigend |
| 7 | 3- (3.3) | noch befriedigend |
| 6 | 4+ (3.7) | voll ausreichend |
| 5 | 4 | ausreichend |
| 4 | 4- (4.3) | noch ausreichend |
| 3-1 | --- | ungenügend |
| 0 | -- | nicht feststellbar |
Hinweise auf Handbücher:
Während der üblichen Öffnungszeiten steht der Leseraum der PMC-Bibliothek zur Verfügung. Einige Bücher können aus der Praktikumsbibliothek für die Dauer der Versuchsdurchführung ausgeliehen werden.
Instructions for the advanced lab course in physics
Requirements for participation:
Bachelor of Science / Master of Education
a) Completion of the modules Experimental Physics 1-4 and the Basic Lab Courses 1 and 2.
b) For the second half the first must be passed.
Studierende Master of Science
For M.Sc. projects: admission to the master program of studies.
Organisation and Implementation:
a) Usually there are 13-14 days reserved for this course per semester :
- Bachelor (BSc) studentshave to do 5 days of experiments per semester for 2 semesters.
- Master (MSc) students have to do 2 projects in 2 semesters.
- students in the program Master-of-Education (MEd) do 9 days of Experiments (same as B.Sc.) in one semester.
The last date in each semester is reserved for follow-up experiments.
b) The groups will be officially assigned at the induction session (typically 9:00 am in the lecture hall of nuclear Physics on the Friday in the second to last week of the PREVIOUS semester). It is mandatory to attend this session for assignement! The assignment of the individual experiments for each group is then carried out considering the on-line wish lists (https://www.blogs.uni-mainz.de/fpraktikumphysik/wish_list). These wish lists must be filled in via a web interface (presumably on-line ca. 1-2 days before the induction session. They must be transmitted until Sunday after the session).
c) To relax the schedule during the semester, it is possible to do experiments already in the lecture-free time (semester break/vacation). Of course, the assistant’s agreement is a prerequisite. The number of such early attempts and possible dates must be stated in the wish list.
d) You can prepare yourself for most of the experiments using the scripts and instructions available on a server (https://www.blogs.uni-mainz.de/fb0-f-praktikum-physik-materialien/). However, it is always good advice to contact the individual assistant in time to ask for suitable preparation.
e) Before you start the experiment there is a short oral exam (Vortestat, duration ≤ 60 min) in which your knowledge of the essential physical and technical aspects of the experiment will be checked. It is recommended to prepare a short overview of the experiment for that as a first part of your protocol. You can also note questions from your preparation which you can ask during this exam.
f) If you have passed the oral exam you are allowed to do the experiment. You have to have a lab-book (hardback, no loose pages) to keep notes / protocol during the experiment. Your notes will be signed by the assistant at the end of the experiment. It is good advice to note the marks of the oral exam also in the lab-book.
g) After finishing the practical work you are requested to write a protocol. This protocol must be forwarded to the assistant not later than two weeks after finishing the experiment. The assistant will discuss the protocol with you and mark it. This is the other “main” mark (Haupttestat) and counts equally to your final mark (average of the two). If you miss the 2 week deadline without an excuse you will be failed (0 pts) on the experiment.
h) The protocol should be structured as follows (of course, details must be discussed with the individual assistant):
- A very concise summary of the theory. Ideally only that much as needed for reference for the following data analysis. You are allowed to cite the script.
- Another very brief description of the experiment and how the data were acquired. Again to an extend as needed as a reference for your data analysis.
- The most important part is the data analysis. Here you should evaluate errors, discuss fits, etc. The procedures should not only be undertaken, but also be motivated and adequately presented. The results must be discussed and interpreted. Please state the used formulae.
- You are allowed to use word processing programs (e.g. LaTeX, Word etc.) to layout your protocols. However, handwritten protocols are also allowed. Please organize your results in a clear and understandable way.
- The protocol should not exceed 20 pages (A4, 11 pt font, ca. 2-3 cm margins). More extensive protocols can be rejected.
- Appendix: Extensive tables, data lists, graphs, etc., which are not the subject of the discussion can be attached as an appendix, which doesn’t count to the 20 pages. The same holds for a copy of your lab-book pages which should also be provided.
- Protocols are accepted in German or English!j)
i) Each participant is required to have a complete set of the data and protocols for each completed experiment.
j) Oral and main exam/protocol (Vor- und Haupttestat) are both marked by the assistant on a scale from 0 to 15. This also includes performance during the experiment. If the oral exam is less than 4 points you are not allowed to do the experiment on this day and might to reschedule the experiment to be better prepared.
Passing the course:
Successful participation is given for an average mark of at least 4 points.
The course is failed if one protocol is marked 0 points (in the case of of 4-6 experimental days per semester) or two protocols are marked 0 points (for 9-10 experimental days per semester).
In both cases the participant can request a oral exam from the convenours.
Participation will be certified with the average mark.
The points (0-15) are converted in regular marks (as then documented in "Jogustine") using the following conversion table
| points | "Jogustine" mark | German mark | UK marks |
| 15-14 | 1 | sehr gut (very good) | A* |
| 13 | 1- (1.3) | noch sehr gut | A* |
| 12 | 2+ (1.7) | voll gut | A |
| 11 | 2 | gut (good) | A |
| 10 | 2- (2.3) | noch gut | A |
| 9 | 3+ (2.7) | voll befriedigend | B |
| 8 | 3 | befriedigend (satisfactory) | B |
| 7 | 3 - (3.3) | noch befriedigend | B |
| 6 | 4+ (3.7) | voll ausreichend | C |
| 5 | 4 | ausreichend (adequate) | D |
| 4 | 4- (4.3) | noch ausreichend | D |
| 3-1 | --- | ungenügend | fail |
| 0 | --- | not examined (missed appointment) | fail |