Prüfungsprotokolle/Prof. von Plessen/Experimentalphysik
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Im Folgenden sind die Prüfungsprotokolle der mündlichen Prüfungen in Experimentalphysik, die bei Prof. von Plessen abgelegt wurden.
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Protokoll 1
Kurzinformationen
- Student: Philipp Heimann
- Semester: SS 2007
- Prüfung: 1. mdl. Bachelorprüfung
- Note: 2,0
Protokoll
Als erstes hat Prof. von Plessen mich nach den Erhaltungssätzen gefragt. Ich zählte die vier auf (Energie, Impuls, Drehimpuls und Ladung). Danach sollte ich bei der Energieerhaltung ein Beispiel geben, wo man die braucht. Ich erläuterte dies am Beispiel der Anlaufstrecke eines Loopings unter Vernachlässigung der Reibung. Daraufhin fragte er, wie Reibung entsteht. Hier zog ich die Haftreibung heran und erklärte den Effekt mit den "bergigen" Oberflächen und deren Verzahnung ineinander.
Dann fing er mit Thermodynamik an. Was ist innere Energie, wie entsteht die? Erster Hauptsatz der Thermodynamik? Nach der etwas holprigen Beantwortung der Fragen unter Erwähnung der "Eigenschwingung" der Moleküle. Hier machte ich leider gleich 2 Patzer und machte die Energie proportional zur Geschwindigkeit (schmerzt mich immer noch an dem Gedanken daran) und hab den falschen Hauptsatz genannt und den richtigen nicht auf die Reihe bekommen.
Er setzte dann mit Fragen zum Thema Schwingungen fort. Dabei sollte ich ein Beispiel für eine Welle nennen und das "Prinzip" der Welle sowie den Unterschied zu einer Schwingung erläutern. Danach fragte er noch, was Schallwellen sind, und wie man sich diese Vorzustelllen habe. Was passiert, wenn diese Wellen auf Materie treffen war seine nächste Frage und leitete nach meiner Antwort über zu stehenden Wellen, wie man diese erzeugt und wozu die gut sind. Ich erläuterte dies einmal für EM-Wellen (Bsp: Lecher-Leitung) und für Mech. Wellen (Kundt'sche Staubfiguren), welche man zum Beispiel zum Messen der Wellenlänge gebrauchen kann.
Zum Abschluss ging er noch kurz auf die elektromagnetischen Wellen ein und fragte, wie diese aussehen. Ich zeichnete ihm das Diagramm mit dem E und B-Feld senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Zum Abschluss fragte er dann noch nach Möglichkeiten EM-Wellen zu erzeugen. Ich nannte den Hertz'schen Dipol und das Synchrotron (Synchrotron-Strahlung). Er hakte nochmal kurz nach und wollte noch eine einfacherere Möglichkeit wissen, worauf ich leider keine Antwort parat hatte. Er wollte einfach nur die Beschleunigung eines Elektrons entlang einer Gerade wissen.
Das Bewertungsystem war dasselbe wie bei _fl0, hab also eine 2,0 bekommen. [Anm.: Dabei wird pro nicht gewusster oder extrem hakeliger Antwort ein drittel Notenpunkt abgezogen]
Protokoll 2
Kurzinformationen
- Student: Tim Leonhardt
- Semester: SS 2008
- Prüfung: 1. mdl. Bachelorprüfung
- Note: 1,7
Protokoll
Mechanik (Newtonsche Axiome, Gravitation, Energie)
Die ersten Fragen bezogen sich auf Newtons Axiome und ein bisschen Gravitation: Ich sollte erklären was passiert, wenn ich von der Erde abspringe und abschätzen wie groß die Beschleunigung der Erde dann ist. Mit dem 3. Newtonschen Axiom (actio=reactio) und dem 2. (F=m*a) kam ich darauf, dass aufgrund der großen Masse der Erde im Vergleich zu meiner, die Beschleunigung sehr klein ist. Danach sollte ich ihm das erste Newtonsche Gesetz nennen und weiterhin erklären wie die Gravitationskraft wirkt (Proportional zum Entfernungsabstandsquadrat).
Nächste Frage: Welche Energieformen kennen sie? Dazu hab ich erklärt das wir aus ExI die mechanische Energie, bestehend aus kinetischer und potentieller Energie kennen. Auf Nachfrage habe ich die Bedeutung der einzelnen Variablen erklärt. Daraufhin hat Professor von Plessen zum Konzept der Arbeit übergeleitet, die ich dann erklärt habe, wobei mich die Vorzeichenkonvention etwas ins straucheln versetzte.
Dann kam die Sprache noch einmal auf die Energieformen, wobei ich thermische Energie, die Energie des Elektrischen und des Magnetischen Feldes, sowie Bindungsenergien (im Kern, in Molekülen) nannte.
Thermodynamik (Hauptsätze,Isotherme Expansion, Carnotprozess)
Professor von Plessen leitete zur Thermodynamik über und wollte wissen was beim isothermen Erhitzen eines Gases vor sich geht und wie ein Experiment dazu aussehen könnte. Mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik und der Folgerung, dass die innere Energie unverändert bleibt ergab sich dass die zugeführte Wärme in Volumenarbeit umgewandelt wird. Als Experiment dachte ich mir eine Spritze im Wasserbad. Die "Spritze" war ihm etwas zu unwissenschaftlich und er wollte unbedingt den Begriff Kolben hören, wobei ich zum ersten Mal etwas irritiert war. Daraufhin sollte ich noch erklären warum nicht alle thermische Energie in Arbeit umgewandelt werden kann. Was ich mit Reibungseffekten begründet habe, weiterhin hätte man erwähnen können, dass man in einem solchen Experiment das Volumen nicht beliebig groß wählen kann und deswegen gezwungen ist wieder zu komprimieren - was direkt die Überleitung zu den Kreisprozessen ist.
Die erste Frage hierzu bezog sich auf den Wirkungsgrad einer solchen Maschine und, warum er nicht 1 werden kann (3. Hauptsatz). Danach gab ich eine kurze Erklärung des p-V-Diagramms. Zum Schluss sollte ich noch den 2. Hauptsatz als Formel aufschreiben und erklären.
Insgesamt war die Athmospähre sehr entspannt und bis auf kleine Ausnahmen, weiß man auch meistens worauf die Frage hinaus läuft. Ich würde euch empfehlen bei jeder Gleichung,die ihr aufschreibt genau zu erklären was welche Zeichen bedeuten und euren gesamten Gedankengang zu schildern. Zum einen kann der Prof euch dann helfen und zum anderen bekommt er nicht das Gefühl, dass ihr die Formeln nur auswendig aber nicht damit umgehen könnt.
Zur Benotung: Er meinte eine 1 wäre es nicht ganz gewesen, weil es an einigen Punkten etwas zäh wurde und ich länger überlegen musste ( bei der "Arbeit" und dem Kolben etc). Also eine 1,7 - ich hab mich gefreut, bedankt und verabschiedet.
Protokoll 3
Kurzinformationen
- Semester: SS 2008
- Prüfung: 1. mdl. Bachelorprüfung
- Note: 1,7
Protokoll
Die Prüfung begann mit der Frage, was eine Schwingung sei. Nervös wie man da halt ist (und mit dem Wissen, dass Professor von Plessen dafür bekannt ist, nach Wellen zu fragen) hab ich eine Welle beschrieben - konnte mich aber nach der irritierten Nachfrage sofort korrigieren. Er wollte dann eine elektrische Schwingung genauer beschrieben haben, daraufhin habe ich einen Schwingkreis gezeichnet und erklärt. Von da ging's zum Hertz'schen Dipol mit den zugehörigen elektromagnetischen Wellen im Nah- und Fernfeld. Dann wollte er wissen was genau der Verschiebungsstrom ist, bis auf die zugehörige Maxwellgleichung war mein Wissen dazu aber leider etwas schwammig.
Es ging dann weiter mit mechanischen Schwingungen, ich habe die Bewegungsgleichung des Federpendels hergeleitet und gelöst. Dann kam er zu einem getriebenen Schwinger. Da konnte ich auch die Bewegungsgleichung aufstellen, die Resonanzfrequenz erklären und die Kurve dazu zeichnen. Dann wollte er wissen, wodurch der x-Achsenabschnitt bestimmt ist (die Auslenkung der Feder ohne Schwingung), aber das hat auch etwas gedauert, bis ich darauf gekommen bin.
Zum Schluss fragte er dann noch was Entropie sei und ob es Prozesse gibt, bei denen sie nicht erhöht wird. Mit der Formel der reduzierten Wärmemenge (dS = dQ/T) konnte ich die adiabatischen Prozesse als solche nennen.
Damit war dann die Prüfung endlich vorbei. War insgesamt ganz okay und das Ergebnis ist für die erbrachte Leistung völlig in Ordnung.
