Laboratoriotyöskentely fysiikassa

Labrasta tulee itselleni ensimmäisenä mieleen kemia ja valkoiset työtakit. Fysiikan labrat eroavat aika paljon perinteisistä kemian labroista, ja meillä ei yleensä ole työtakkia tai suojalaseja. Työt liittyvät usein erilaisiin laitteisiin ja harvemmin aineisiin kuten kemiassa.

Fysiikan opiskeluun meillä Joensuun kampuksella, niin kuin monien muidenkin luonnontieteiden opiskeluun, kuuluu lukuisia laboratorioharjoitteluja. Fysiikan laboratoriotöissä tehdään erilaisiin fysikaalisiin ilmiöihin liittyviä mittauksia ja sitten tulosten perusteella kirjoitetaan töistä raportit.

Raporttien kirjoittamisessa päästään harjoittelemaan tieteellisten tekstien ja -julkaisuiden kirjoittamista. Raporttien rakenne on hyvin samankaltainen, kuin kandidaatintutkielmassa, gradussa ja väitöskirjassakin. Näin ollen niistä saa hyvää harjoitusta opintojen myöhempien vaiheiden kirjoitusurakoita ajatellen.

Raportin perusrakenne noudattaa aina samantyylistä kaavaa. Ensimmäisenä esitellään tutkimuskohde ja keskeisin tulos, joka on saatu mitattua. Useimmiten harjoitustöissä selvitetään jokin ennalta tunnettu asia, esim. putoamiskiihtyvyys, Planckin vakio tai vaikkapa radioaktiivisen näytteen sisältämä alkuaine.

Seuraava osio on teoriaosuus, jossa kerrotaan mihin fysiikan lakeihin tutkimusmetodit perustuvat ja millaisia kaavoja tarvittavien asioiden laskemiseen käytetään. Tässä osassa voidaan myös johtaa joitakin tarvittavia kaavoja.

Kolmannessa osassa esitellään käytetty mittalaitteisto ja mahdolliset kytkennät. Tässä on yleensä kuva/kuvia laitteistosta ja kytkentäkaavioista. Kerrotaan myös lyhyesti laitteiston toimintaperiaate.

Neljäs osio on ehkä kaikkein keskeisin. Siinä esitellään kaikki mitatut tulokset, yleensä taulukoituina. Lisäksi tässä osassa tehdään kaikki tarvittavat laskut ja yleensä myös piirretään havainnollistavia kuvaajia mittaustulosten pohjalta. Myös mahdolliset virhearviot tehdään tässä osiossa.

Lopuksi vielä pohditaan tulosten järkevyyttä ja mahdollisia poikkeamia kirjallisuusarvoista tai teoreettisista tuloksista. Kerrotaan myös oma näkemys mahdollisten poikkeamien aiheuttajista.

Jokaiseen laboratoriotyöhön liittyy työohje, joka saadaan joko paperisena tai sähköisenä. Siinä kerrotaan selkeästi työn eri vaiheet ja se, mitä raportin täytyy sisältää. Työohjeen lisäksi labraan kannattaa ottaa mukaan muistiinpanovälineet, sillä mittaustulokset kirjataan ylös ja näin saatu työpöytäkirja liitetään mukaan raporttiin.

 

Ohjaaja tarkistaa palauttamasi raportin ja kertoo, jos siinä on jotain korjattavaa. Korjausosio lisätään alkuperäisen raportin loppuun tarvittaessa.

Joensuun fyysikon koulutusohjelmaan sisältyy yhteensä kolme erillistä laboratoriokurssia:

  1. Fysiikan perustyöt yhteensä 6 op (jakautunut muutamaan pienempään kokonaisuuteen).
  2. Aineopintojen laboratoriotyöt I, 5 op.
  3. Aineopintojen laboratoriotyöt II, 6 op.

Aineopintojen labratyö II:seen on kuulunut nyt useamman vuoden myös virtuaalilasien rakentelu! Itsekin pääsin ennen joulua rakentamaan omat lasit ja se oli todella hauskaa ja opettavaista.

Lasien toiminta on melko alkeellista, mutta keskeisintä oli rakentaminen ja toimintaperiaatteeseen tutustuminen. Laseissa on valmiina kaksi ominaisuutta: Etäisyyden mittaaminen ja pyörivän 3D-kuution katselu. Laseihin on myös mahdollista ohjelmoida itse eri toimintoja, jos kiinnostusta ja taitoa löytyy!

Meillä Joensuussa kandivaiheeseen ei kuulu harjoittelua, mutta nämä laboratoriotyöt toimivat vastaavassa asemassa. Pääsee tutustumaan käytännössä moniin ilmiöihin, sekä harjoittelemaan erilaisten laskentaohjelmien käyttöä.

 

//Sini, fysiikka

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *