DIE STRUKTUR DES PRAKTIKUMSBERICHTS WAS MUSS WO STEHEN? EIN LEITFADEN FÜR STUDIERENDE IM PADERBORNER PHYSIK PRAKTIKUM 3P, DEPARTMENT PHYSIK, UNIVERSITÄT PADERBORN HEIKE PROBST, DR. MARC SACHER APRIL 2016 Seite 1 /4 Titelseite Auf die Titelseite gehört der Name des Versuchs, die Namen der Studierenden, ggfs. ein veranschaulichendes Foto oder eine Skizze sowie der Abstract. Ein Abstract steht bei jeder Veröffentlichung in der Physik am Anfang und bietet den potenziellen Lesern eine erste Orientierung zum Inhalt. Mit 4 bis 5 kurzen Sätzen informiert man die Leser über das Thema, die Methode und das erzielte Ergebnis bzw. Gesamtergebnis mit der Angabe des Fehlers. Dazu werden kurz und knapp die Fragen beantwortet: Was habe ich gemacht, wie habe ich es gemacht und was ist das Ergebnis? Einleitung Führen Sie ins Thema ein: Wo in der Realität und warum befasst man sich mit dieser Thematik? (später: Wo ist die Wissenschaft gedanklich? Warum beschäftigt man sich damit?) Nennen und erläutern Sie die zentralen Schlüsselbegriffe und Variablen des Themas. Legen Sie den aktuellen Wissensstand dar und leiten Sie daraus die eigene Fragestellung ab, die Sie an diesem Praktikumstag mit der Durchführung des Experiments beantworten möchten (Frage- und Aufgabenstellung des Praktikumstages). Grundlagen Verwenden Sie für Ihren Text nur die relevanten, sinnvoll strukturierten Grundlagen, die für das Verständnis Ihres Versuchs notwendig sind: Beschreiben Sie, inwiefern und an welcher Stelle eine physikalische Gesetzmäßigkeit für den Versuch wichtig ist. Der Text richtet sich an physikalisch vorgebildete Leser. Es müssen nicht erneut die MaxwellGleichungen vorgestellt werden, um etwas zum Thema Magnetismus zu sagen. Insbesondere hier muss der „rote Faden“ erkennbar bleiben. Methode und Versuchsaufbau Beschreiben Sie die verwendete Methode bzw. Strategie (z.B. Dichtemessung durch Wasserverdrängung). Beschreiben Sie anschließend Ihren Versuchsaufbau am besten anhand einer Skizze vom „großen Ganzen“ zu den Details. Begründen Sie diesen z.B. anhand der verwendeten Werkzeuge, Materialien und Geräte (Messzylinder…) sowie deren Zweck. Gehen Sie auf ihre Messgenauigkeit, ihre Eigenschaften und Besonderheiten ein. Durchführung und Messwerte Beschreiben Sie die einzelnen Schritte des Messvorgangs, die Umgebungsparameter, die erzielten Messwerte und Messfehler möglichst präzise und nachvollziehbar (der Versuch muss von anderen Physikern anhand der Beschreibung selbst durchgeführt werden können). Stellen Sie die Messwerte ggf. in einem geeigneten Diagramm dar und/oder dokumentieren Sie diese in geeigneter, den Lesefluss unterstützender Form im Fließtext bzw. in einer kurzen Tabelle. Bei Seite 2 /4 großen Messwertzahlen (mehr als 15) soll auf eine Nennung der Daten verzichtet werden. Ein Verweis auf die im Laborbuch zu findenden Originaldaten ist in allen Fällen obligatorisch. Auswertung und Diskussion der Messergebnisse Erläutern Sie die weitere Verarbeitung Ihrer Messwerte. Erklären Sie den Lesern, warum und wie Sie die Messwerte umrechnen bzw. auswerten. Dokumentieren Sie die Berechnung der Messergebnisse, erläutern Sie in Worten und anhand einer Formel die Fehlerrechnung. Rechenwege müssen grundsätzlich nachvollziehbar sein, Zwischenschritte zu langen und komplizierten Herleitungen von Formeln gehören in den Anhang. Grundsätzlich gilt auch hier: Jeder Messwert bzw. jedes Rechenergebnis muss mit seiner Einheit und dem (ggf. ausgerechneten) Fehler angegeben werden. Die zugehörige Fehlerrechnung wird in Worten beschrieben (Von welcher Formel gehen Sie aus? Welche Variablen in der Formel sind fehlerbehaftet?), die Rechnung selbst gehört in den Anhang und wird nur referenziert. Stellen Sie bei jeder Operation mit den Messdaten einen Bezug zum „roten Faden“ her (warum mache ich das gerade, warum fitte ich eine Kurve an). Reflektieren Sie dabei Ihr erzieltes Forschungsergebnis: Gleichen Sie die Ergebnisse mit der eigenen Fragestellung ab, bewerten und begründen Sie das Ergebnis. Stellen Sie - wenn möglich - einen Zusammenhang zu anderen Forschungsergebnissen her bzw. vergleichen Sie Ihr Ergebnis mit in der Literatur angegebenen Werten. Begründen Sie eventuelle Abweichungen und die Güte Ihres Ergebnisses. Berechnung und Diskussion der Messergebnisse gehören zusammen und sind als ein logisch und sinnvoll aufgebauter Text zu verfassen. Fazit Fassen Sie alle Ergebnisse Ihres Experiments noch einmal kurz und prägnant zusammen. Beurteilen Sie rückblickend Kriterien geleitet Versuchsdesign, -methode, -aufbau und -durchführung. Kriterien für eine Versuchsbeurteilung sind z.B. Präzision, Durchführbarkeit, Fehleranfälligkeit/Fehlbedienung (seitens des Experimentators und /oder seitens der Geräte bzw. der Methode), Reproduzierbarkeit, Komplexität oder Kosten-/Nutzenverhältnis. Geben Sie einen Ausblick zur Optimierung des Experiments. Literaturverzeichnis Das Literaturverzeichnis wird automatisiert mittels Bibtex erstellt. Die Datenbasis kann besonders gut über JabRef verwaltet werden (siehe Software für das Praktikum). Auf der Webseite der Universitätsbibliothek kann zu jedem Buch der Bibtex-Eintrag heruntergeladen werden. Ebenso können Literaturhinweise zu Einträgen in der Wikipedia fertig vorbereitet heruntergeladen werden. Seite 3 /4 Der Satz (Anordnung der Informationen) erfolgt beim Kompilieren des Dokuments automatisch. Anhang Enthält Informationen und Material, die den Lesefluss bzw. den „roten Faden“ stören würden, z.B. langwierige Rechnungen, Tabellen und (weniger wichtige) Abbildungen. VORGABEN FÜR EIN GUTES DIAGRAMM Wählen Sie die Skalierung so, dass Messwerte den zur Verfügung stehenden Platz sinnvoll nutzen. Verwenden Sie korrekte und lesbare Achsenbeschriftung inkl. Einheit und Formelzeichen (Schriftgröße niemals kleiner als Bildunterschrift). Verbinden Sie die aufgetragenen Messwerte nicht, verwenden Sie Führungslinien nur in begründeten Ausnahmefällen. Fitten Sie stattdessen die physikalisch erwartete Funktion zur Verdeutlichung des erwarteten Verlaufs an. Formulieren Sie eine Bildunterschrift mit ein bis zwei Sätzen, die den Inhalt des Diagrammes beschreiben und referenzieren Sie im Text auf die Abbildung. Eine Bildunterschrift sollte so ausführlich sein, dass das Bild verständlich ist, ohne dass der Leser den Fließtext lesen muss. Diagramme bekommen keine Überschrift. VORGABEN FÜR EINE GUTE TABELLE Tabellen sind nur selten erforderlich. Gerade längere Zahlenkolonnen sind für den Leser nicht erfassbar. Messdaten werden daher (unter Verweis auf das Laborbuch) typischerweise in einem Diagramm visualisiert. Formulieren Sie eine Bildunterschrift mit ein bis zwei Sätzen, die den Inhalt der Tabelle beschreiben und referenzieren Sie im Text auf die Tabelle. Seite 4 /4
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