Labwork

Wetlab

I completed a two-week wetlab training course as part of the Oxford Systems Biology DTC in 2012, the results of which I wrote up here.

Experimental physics lab

As part of my training as a physicist in Bremen, I completed many lab experiments including these:

Find below my description of these experiments in German, and my ranking of which ones are worth doing for future students.

Ein Ranking der Praktikums-Versuche nach Arbeitsaufwand

Viele von Euch haben mir im Laufe der Zeit FP-Protokolle geschickt, wofür ich sehr dankbar bin. Ich habe hier meine Protkolle (an zweien war auch Andreas beteiligt) zusammengestellt. Ich habe die Versuche nach Arbeitsaufwand geordnetund eine kurze Einschätzung zu jedem Versuch aufgeschrieben. Das kann vielleicht die Entscheindung erleichtern, mit welchem Versuch man sich als nächstes rumschlagen möchte…

Faustregeln (aufgestellt aus meiner persönlichen Erfahrung)

  • Versuche ohne experimentellen Anteil sind die einfachsten!
  • Umweltphysik-Versuche sind einfach, Festkörperphysik-Versuche sind arbeitsaufwändig!
  • Poster auf englisch geht am einfachsten!
  • Nicht einfach Versuche nehmen, die man interessant findet, sondern vorher mal nachfragen, ob man bei dem Versuch (überspitzt gesagt) >24h im Labor sitzt…

1. Helio Observation

 Sehr entspannter Versuch.Die Vorbereitung besteht im Wesentlichen darin, einen Ordner zum Thema Sonne zu lesen. Es wird einem im Wesentlichen freigestellt, wie viel man davon lesen möchte, und nur das Elementarste abgefragt. Die Artikel im Ordner sind ganz interessant (es geht um Sonnenphänomene und insbesondere ums Magnetfeld der Sonne). Der experimentelle Teil ist ganz einfach, den Versuch alleine durchzuführen ist kein Problem. Die Auswertung ist sehr entspannt, man muss lediglich ein Paar Bilder durch ein Kommandozeilenprogramm laufen lassen und in den Bericht einfügen und diskutieren. Es war mein erster FP-Versuch, das Protokoll ist viel zu lang geworden.

2. Satellitenbildauswertung

Die einfachsten Versuche sind die ohne experimentellen Anteil, wie dieser Versuch. Die Vorbereitung ist recht einfach (die Anleitung erklärt die Theorie auf 5 oder so Seiten, nachfüttern kann man mit ein wenig Wiki). Während des Versuches selbst wertet man Bilder mit der Software IDL aus, doch die entsprechenden Schritte sind in der Anleitung 1:1 aufgeschrieben, es ist wirklich nicht schwer. Am Versuch fand ich interessant, wie man über die verschiedenen Kanäle des Satelliten argumentiert, welcher Vegetationstyp vorliegen kann. Empfehlenswerter und kurzer Versuch!

3. ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)

Faustregel: Umweltphysik-Versuche sind am einfachsten. Dieser Versuch hat, wie auch Satellitenbildauswertung, keinen experimentellen Teil. Die vorbereitenden Materialien sind teilweise konfus (manchmal ist es schwer, den Inhalt aus den ganzen technischen Details zu filtern…), aber der Tutor (C. Mertens bei mir) hat mir geduldig alles erklärt, so dass die Vorbereitung sehr gut ging. Die Auswertung ist eine Matlab-Angelegenheit, aber ich fand es vom Inhaltlichen schon etwas anspruchsvoller als z.B. Satellitenbildauswertung. Trotzdem ein sehr empfehlenswerter Versuch ohne experimentellen Anteil!

4. Radioactivity

Der experimentelle Anteil ist schon höher als bei den vorherigen Versuchen (bzw. ist überhaupt vorhanden). Die Vorbereitung ist sehr einfach, insbesondere wenn man die Kern- und Teilchen-Vorlesung von Fischer hört. Man muss sich lediglich über verschiedene gamma-Detektoren informieren, wofür das zur Verfügung gestellte Material aber ausreichend und gut ist. Der experimentelle Anteil ist einfach (man stellt eine selbst genommene Bodenprobe in einen Detektor, kalibriert, geht in die Mensa, kommt zurück und hat alle Daten). Die Auswertung enthält nur eine etwas aufwändigere Aufgabe, ist aber sehr gut machbar. Inhaltlich ein nicht schwer verdaulicher und interessanter Versuch.

5. Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie

Den Vortrag fürs Vortrag im FP-Kolloquium gibt es hier.

Die Vorbereitung ist recht angenehm: Das Skript ist zwar etwas konfus und man braucht die Hälfte nicht wirklich, aber was man braucht, ist gut beschrieben. Der experimentelle Teil ist nicht unerheblich, aber die Betreuung ist super. Die Auswertung ist gut machbar, jedoch hat der Versuch noch ein Paar konzeptionelle Schwierigkeiten. Zwar war der Versuch schon etwas arbeitsaufwändiger, aber er hat mir sehr gut gefallen, da ich von Anfang an die Methode FTIS interessant fand (mit numerischer Fourier-Trafo spektrale Zerlegung machen, siehe auch FFT C-Programm) und auch im Kolloquium vorgetragen habe. Die Tutorin (J. Messerschmidt) nimmt das Korrigieren (des Protokolls und des vorläufigen Kolloquiums-Vortrags) schon genau, erklärt und diskutiert aber alles sehr geduldig und ausfürlich und macht dadurch das Nachbessern recht einfach.

6. Lichtmikroskopie

Dieser Versuch gehörte für mich zu den interessantesten Versuchen, ist mir aber nicht leicht gefallen, weil ich keine Vorbildung in Biophysik hatte. Das Vorbereitungsskript ist kurz (und etwas konfus), ihre scheinbare Einfachheit und Kürze sind täuschend. Ohne eigene (wiki-artige) Recherche versteht man (ohne Vorbildung in Biophysik) letzendlich nichts. Bei der Durchführung,die recht lange dauert, fand ich es manchmal nicht einfach, den roten Faden nicht zu verlieren, aber es geht. IGOR-Kenntnisse sind sehr, sehr nützlich für den Versuch. Die Auswertung ist nicht schwierig, da sämtliche Datenanalyse schon in der Versuchssitzung gemacht werden muss. Ich muss aber sagen, dass der Versuch bei mir ein geiwsses Interesse an Biophysik geweckt hat.

7. Raster-Tunnel-Mikroskopie

Den Vortrag fürs Vortrag im FP-Kolloquium gibt es hier.

Theoretisch und experimentell nicht Ohne, aber interessant. Die theoretische Vorbereitung ist nicht einfach, wird aber dadurch erleichtert, dass die Skripte, die Grundlage des Versuches sind, ausführlich und kleinschrittig geschrieben sind (ursprünglich an Schüler gerichtet!). Die Theorie des Raster-Tunnel-Mikroskops (Piezo-Kristalle zum Steuern, Tunneleffekt zum Messen…) ist übelst clever, ich fand’s interessant. Das Experiment dauert lange. Etwas absurd (und zu der Zeit, als wir den Versuch machten, schon ein etablierter running gag im Semester) war das eigene Herstellen der Mikroskopie-Spitze, die für hohe Genauigkeit idealerweise eine ein Atom an der Spitze hat, mit einer Art Kneifzange. Es ist reine Glückssache und wir hatten wenig Glück und mussten den größten Teil der Auswertung mit fremden Daten machen – wie ich von Kommilitonen gehört habe, ist das bei diesem Versuch leider Standard, weil die Spitze die meisten zum Wahnsinn treibt. Dadurch wird der experimentelle Teil etwas unangenehm und lang. Die Auswertung ist dafür wieder einfach, weil man nur die Theorie zusammenschreibt und die (zum Teil von anderen Gruppen erstellten) Aufnahmen erläutert. Im Protokoll sind in Abb. 12 Fehler, die ich im Vortrag bereinigt habe.

8. Energieumwandlung

Dieser Versuch hat mir (vor allem aufgrund experimentellen Teils) nicht gefallen und ich kann ihn auch nicht weiterempfehlen. Die Vorbereitung ist nicht Ohne, wenn man noch keine experimentelle Festkörperphysik gehört hat. Das Experimentieren selbst macht hier echt keinen Spaß. Er ist arbeitsaufwändig, ewlig lang, die Geräte sind in schlechtem Zustand. Man kommt rein und bekommt gesagt: es gibt drei Messgeräte, zwei davon gehen. Die Kolben waren provisorisch zusammengeklebt – von Studenten, die den Versuch vor uns gemacht haben – und leckten. Ärgerlich, da gerade die damit die zeitaufwändigen Messungen gemacht werden…Ein unnötig mühseliger Versuch, bei dem man aber ein Paar Erkenntnisse über Festkörperphysik und Solarzellen mitnehmen kann.