Versuche Physik

PHY01

Ultraschallechographie (A-Bild)

Es wird der Zusammenhang zwischen Laufzeit des Ultraschallechos, Schallgeschwindigkeit und Entfernung zwischen Ultraschallwandler und St�rstelle (Reflektor) an verschieden gro�en St�rstellen eines Probek�rpers ermittelt. Dazu sind die Einstellungen am Ger�t (Sendeleistung, Grundverst�rkung, laufzeitabh�ngige Verst�rkung) f�r das entsprechende Echo zu optimieren.

PHY02

Schallgeschwindigkeit in Festk�rpern

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Es soll die Schallgeschwindigkeit von Polyacryl durch Laufzeitmessungen mit dem Echoskop ermittelt werden. Dazu soll die Messung an Zylindern mit drei verschiedenen L�ngen sowohl in Reflexion als auch in Durchschallung mit Ultraschallsonden unterschiedlicher Frequenz gemessen werden.

PHY03

Schallschw�chung in Festk�rpern

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Es soll die D�mpfung von Ultraschall in Festk�rpern f�r drei verschiedene Frequenzen sowohl im Reflexionsverfahren als auch in Durchschallung bestimmt und mit Werten aus der Literatur verglichen werden. Weiterhin sind Aussagen zur Frequenzabh�ngigkeit der D�mpfung zu treffen.

PHY04

Schallschw�chung in Fl�ssigkeiten

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Es wird die Schallschw�chung in verschiedenen Fl�ssigkeiten in Abh�ngigkeit von der Schichtdicke bestimmt und grafisch dargestellt. Durch lineare Regression und mit Hilfe des Schallschw�chungsgesetzes werden die Schw�chungskoeffizienten f�r die einzelnen Materialien berechnet.

PHY05

Spektrale Untersuchungen

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Es soll an dem einfachen Modell der Mehrfachreflexion an einer Platte der Unterschied zwischen dem Spektrum eines Impulses und dem Spektrum von periodischen Signalen aufgezeigt werden. Weiterhin soll aus dem periodischen Spektrum das Cepstrum erstellt und die Periodendauer des Signals (diese ist proportional zur Plattendicke) sowohl aus Spektrum als auch aus dem Cepstrum bestimmt werden. Aus der ermittelten Periodendauer soll dann jeweils die Plattendicke bestimmt werden.

PHY06

Frequenzabh�ngigkeit des Aufl�sungsverm�gens

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Anhand zweier benachbarter Fehlstellen wird das unterschiedliche axiale Aufl�sungsverm�gen einer 1�MHz- und einer 4�MHz-Ultraschallsonde untersucht. Dabei werden die Zusammenh�nge zwischen Wellenl�nge, Frequenz, Pulsl�nge und Aufl�sungsverm�gen veranschaulicht.�

PHY07

Transversalwellen in Festk�rpern

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Es soll am Schalldurchgang durch eine planparallele Platte bei verschiedenen Winkeln die Entstehung und Transmission von longitudinalen und transversalen Schallwellen im Festk�rper gemessen werden. Aus der Beziehung Amplitude-Winkel soll die longitudinale und transversale Schallgeschwindigkeit des Plattenmaterials bestimmt und aus diesen die elastischen Koeffizienten des Materials ermittelt werden.

PHY08

Ultraschall B-Bild-Verfahren

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An einem einfachen Untersuchungsobjekt werden die Grundlagen des Ultraschallschnittbild-Verfahrens (B-Bild) veranschaulicht. Dabei werden die Besonderheiten bei der Bildqualit�t von Ultraschallschnittbildern wie Schallfokus, Ortsaufl�sung, und Abbildungsfehler etc. diskutiert.

PHY09

Ultraschall- Computertomographie

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Es sollen die einzelnen Schritte der Entstehung eines Computertomogramms veranschaulicht werden. Speziell f�r den Ultraschall soll der Unterschied zwischen D�mpfung und Schallgeschwindigkeit als Messparameter analysiert werden. Der Einfluss von Filtern und der Bildbearbeitung soll untersucht werden.�

PHY10

Schallfeldcharakteristik

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Die Schalldruckamplitude einer Ultraschallsonde (hier 2 MHz) wird entlang der Schallfeldachse mit einem Hydrophon bestimmt und aus der Amplitudenverteilung die Nahfeldl�nge ermittelt und mit dem theoretischem Wert verglichen. Dann wird die Schalldruckamplitude im Bereich der Nahfeldl�nge und an zwei weiteren Positionen senkrecht zur Schallrichtung vermessen und Aussagen �ber die Schallfeldbreite getroffen.

PHY11

Debye-Sears-Effekt

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Es soll die Lichtbeugung an einer fortschreitenden Ultraschallwelle (Debye-Sears-Effekt) demonstriert werden. Dazu ist die Abh�ngigkeit der Beugungsmaxima von der Wellenl�nge des Lichtes (rot und gr�n) und der Frequenz der Ultraschallwelle zu untersuchen. Aus der Geometrie des Beugungsbildes ist die Schallgeschwindigkeit der Testfl�ssigkeit (hier destilliertes Wasser) zu bestimmen.

PHY12

Projektion stehender Wellen

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Mit Hilfe von divergentem Laserlicht soll die Abbildung einer stehenden Ultraschallwelle erfolgen. An dem entstehenden Projektionsbild ist die Abh�ngigkeit von der Wellenl�nge des Lichtes (rot und gr�n) und der Frequenz der Ultraschallwelle zu untersuchen. Aus der Geometrie des Projektionsbildes ist die Schallgeschwindigkeit der Testfl�ssigkeit (hier destilliertes Wasser) zu bestimmen.

PHY13

Ultraschall- Doppler -Prinzip

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Es sollen die Abh�ngigkeiten des Ultraschall-Doppler-Effektes von der Str�mungsgeschwindigkeit und dem Dopplerwinkel untersucht werden.

PHY14

Str�mungsprofile

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Es soll mit Hilfe eines Ultraschall-Doppler-Ger�tes der Unterschied in der Geschwindigkeitsverteilung und der Konzentrationsverteilung einer Messfl�ssigkeit f�r laminare und turbulente Str�mungen gezeigt werden.

PHY15

Str�mungsgesetze

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Es werden die wesentlichen Gesetzm��igkeiten station�r laminar str�mender Fl�ssigkeiten in einem Schlauchkreislauf untersucht. Dabei soll der Zusammenhang zwischen Str�mungsgeschwindigkeit und Schlauchfl�che (Kontinuit�tsbedingung) sowie Str�mungswiderstand und Schlauchdurchmesser (Gesetz von Hagen-Poiseuille) untersucht werden.

PHY16

Mechanische Scanverfahren

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Es wird mit Hilfe eines computergesteuerten Scanners das B-Bild eines Probek�rpers mit 2 Sonden unterschiedlicher Frequenz (1 MHz und 2 MHz) und verschiedenen Ortsaufl�sungen aufgenommen und die Auswirkungen auf das Aufl�sungsverm�gen verglichen.