Laboratory course: Projektpraktikum

In summer 2002 the physics department at the University of Konstanz introduced a new concept for their laboratory courses. Instead of working on multiple preinstalled experiments (Anfängerpraktikum, AP), students could come up with their own experiments and design these themselves. In this so called Projektpraktikum (PP) we (Moritz Bubek, Markus Müller, Daniel Träutlein, Tim Thomay, Pascal Frank and Markus Beyer) ran four different experiments.

Two color holography and computer holography

In the first part of this experiment we created a hologram with two different colors. We exposed a photographic film two times to different motives and colors.

In the second part, we tried to use a small computer display as source for a hologram. By transmitting laser light through the display, different patterns should create various holograms.

holografie.pdf

Ettingshauseneffekt with Bismuth

The Ettingshauseneffekt is a small effect related to the Nernst and the Hall effect. Applying a magnetic field on a current-carrying wire leads to a temperature gradient perpendicular to the magnetic field and current. Except for Bismuth metal, this gradient is normally very small and hard to measure.

ettinghausen.pdf

Chaotic systems: water droplets

Water droplets dropping from a tap show a flow dependent drop frequency which leads to choatic behaviour.

choatischesysteme_wassertropfen.pdf

Sagnac effect

Impressive experiment without any result. Maybe one size too big for a first year laboratory course.

sagnaceffekt.pdf

Conclusion for future PP participants (in German)

Moe's Fazit

Nach anfänglichem Optimismus über die Chance selbst etwas forschen zu können, merkten alle in unserer Gruppe recht schnell, dass PP sehr viel aufwändiger ist als das gewöhnliche AP Physik. Im PP ist es nicht damit getan, sich kurz die Theorie durchzulesen und dann einen Versuch durchzuführen, den schon hHunderte vor einem gemacht haben, wo man im Zweifelsfall nur fragen muss, wie es geht und hinterher die Auswertung zusammenkopiert.

Es geht im PP zwar nicht um gänzlich neue Versuche, sie sind alle schon einmal durchgeführt worden, aber durch die eigenen Ideen können es durchaus Versuche sein, die vielleicht doch nicht so einfach durchzuführen sind bzw. noch nicht in einem Anfängerpraktikum gemacht worden sind. Um aber dann noch auf vernünftigem Weg einen Versuch durchführen zu können, muss man sich mit der Materie deutlich ausgiebiger beschäftigen, also die Theorie besser verstehen, um auf alle möglichen Probleme bei den Messungen nicht nur noch herumzuraten, sondern noch gezielt Fehler ausschließen zu können.

Man muss sich also im klaren darüber sein, dass das PP nicht nur die Differenz der 12 Versuche zum AP ist, es ist um ein Vielfaches mehr. Ich bin z.B. in der ersten Woche schon alleine fast 15 Stunden im PP gewesen.

ABER: Das PP macht rießig viel Spaß. Mir zumindestens. Ich denke auch, dass der große Mehraufwand durch den zum AP sehr viel größeren Lerneffekt mehr als aufgewogen wird. Es ist etwas anderes einen Versuch, der fertig dasteht, anzuschalten und nach 2 Stunden wieder zu gehen, oder sich über den Versuch wochenlang Gedanken zu machen und ihn selbst aufzubauen, mit allen Schwierigkeiten, auf die man dabei trifft. Ich denke, dass ich im ganzen AP weniger gelernt habe, als in einem der vier Versuche des PP.

Man muss sich auch im Klaren darüber sein, dass man keine Wunder im PP vollbringen kann. Man muss realistisch bleiben und sich nicht von tollen Effekten täuschen lassen, die dann die in dieser doch kurzen Phase eines Semesters und mit den auch beschränkten Mitteln und Kentnissen kaum durchgeführt werden können.

Man sollte folgende Punkte zum PP beachten, damit das Semester ein Erfolg wir:

  • Das Wichtigeste. Die Gruppe muss zusammenpassen, es hat keinen Sinn sich einfach nur mit 5 anderen zusammen zutun ohne sich zu verstehen. Jeder soll sich auf den Anderen etwas verlassen können, denn es kommt sehr schnell eine miese Stimmung auf, wenn einer oder wenige alles machen, und die Anderen zu allem angehalten werden müssen.
  • Realistische Versuche. Wirklich im Vorfeld (im Semeseter davor) abklären, ob der Vesuch so wie gedacht machbar ist. Auch Herrn Runges und andere Einschätzungen dürfen durchaus nochmal hinterfragt werden, auf den ersten Blick sieht Vieles einfach aus. Selbst die simpelsten Versuche bergen noch viele Probleme, die auch erst gelöst werden wollen.
  • Wirklich viel Theorie zum Versuch vorher machen, und nicht erst, wenn man dann plötzlich nicht mehr weiter kommt. Ende des vorangehenden Semesters oder in den Semesterferien. Auch Versuchsaufbauten und Durchführung sollten schon bedacht werden. Im Zweifelsfall müssen noch Teile bestellt oder angefertigt werden, was dann zu langen Verzögerungen führen kann.

Kauz's Fazit (Daniel Träutlein)

Im Sommersemester 2002 habe ich zusammen mit Moritz, Markus, Markus, Tim und Pascal Projektpraktikum gemacht. Das Ganze hatte sowohl Vor- als auch Nachteile, die ich im folgenden kurz gegeneinander abwägen möchte. Ich hoffe, meine Erwägungen können als Entscheidungshilfe dienen, letzten Endes muss aber jeder für sich selbst entscheiden. Der grösste Vorteil des PPs ist, dass die Motivation grösser ist als im Normalen AP. Man hat Lust, was zu tun. Der grösste Nachteil ist, es kostet viel mehr Zeit als das normale AP. Man lernt im PP sicherlich Einiges, was man im AP nicht lernt. Man muss sich viel stärker mit Anderen absprechen und koordinieren. Deshalb sollte man sich die Gruppe gut aussuchen. Desweiteren sollte man das Ganze nicht als reine Bastelei abtun und die Theorie vernachlässigen. Klare verlässliche Absprachen zwischen den Gruppenmitgliedern und auch dem Betreuer sind von Nöten. Ja dies waren auch schon meine Tips zum PP. Mein Fazit: Ich würde es wieder machen.