File:Masteroppgave.pdf

Hensikten med denne masteroppgaven er å lage en laboratorieveiledning til en øvelse i et fag for laveregradstudenter ved Universitetet i Bergen. Foruten å finne en interessant fysisk verdi er hovedhensikten at studentene skal lære behandle resultatene på en hen- siktsmessig måte. Dette innebærer blant annet å behandle usikkerheter, å finne en verdi som representerer hele måleserien og å kunne vise resultatene på en god måte. øvelsen går ut på å måle forholdet mellom elektronets ladning og masse, e/m, med et katodestrålerør. I forarbeidet blir tre metoder prøvd ut; avbøyning av elektroner i et magnetisk felt der en verdi av avbøoyningen bestemmer radiusen, ingen avbøyning ved kryssede E-og B-felt og avbøyning i magnetisk felt der flere punkter blir benyttet for å estimere radiusen. Den sistnevnte metoden går ut på å estimere sirkelbanen og dens sentrum ved hjelp av min- imalisering av chikvadratet. Denne viste seg å bryte sammen. Kun resultatene fra den første metoden inneholdt den kjente verdien av forholdet innenfor usikkerhetsintervallet, men usikkerheten var kun en størrelsesorden lavere enn verdien for forholdet. Målingene var veldig avhengig av usikkerheten i avlesningen av y-verdiene og denne usikkerheten kunne vært forminsket ytterligere. Den andre metoden hadde lavere usikkerhet, men inneholdt ikke den kjente verdien i usikkerhetsintervallet. Denne metoden hadde også noen utfordringer knyttet til innsamlingen av data. Derfor blir kun den første meto- den gjennomgått i laboratorieveiledningen. Denne blir utformet med en generell teoridel som skal gjøre studentene mentalt forberedt på det de skal lære og den inneholder en utførelsesdel som skal fungere som et stillas for studentene. Der står det hint om hvordan øvelsen kan gjennomføres og spørsmål til diskusjon som skal besvares.