Studiegids

nl en

Physics Experiments 2

Vak
2024-2025

Toegangseisen

Experimentele natuurkunde deel 1 en 2. Voorkennis van Optica, Klassieke Mechanica a, Analyse 3 NA (Gewone Differentiaalvergelijkingen) en Physics Experiments 1

Beschrijving

De beschrijving is in het Engels:
This course builds on the knowledge about signal processing that you gained from Physics Experiments 1 and extends it towards more complex systems that involve positive and negative feedback and various sources of noise. The ultimate goal is to prepare you to independently set up a complex experiment. This will be tested during Physics Experiments 3.

During the course we will analyze various sources of noise and interference and show you how to handle them. Furthermore, we will discuss (positive and negative) feedback, Fourier and Laplace transforms and simple control theory.

To gain both the necessary theoretical background and direct practical experience this course consists of a combination of lectures, exercise classes, and practical work. Python is used in both the exercise classes and the practical work. Because of this structure, you will not only get to know a powerful theory that is applicable to many physical phenomena, but also be able to use that theory in practice.

This course treats the following subjects in a physically relevant context:

  • 2D Fourier transform and Fourier optics

  • Step and impulse response

  • Laplace transform

  • Feedback

  • Noise

  • OpAmp

Leerdoelen

De leerdoelen zijn in het Engels opgesteld:
After successful completion of this course you will be able to do the following in both a theoretical as well as experimental context:

  • Analyze, build and measure simple electronic circuits containing resistors, capacitors, inductors and OpAmps.

  • Analyze linear time-invariant systems in the time domain and in the frequency domain:

    • Apply mathematical tools to signals: convolution and various Fourier transforms.
    • Perform simple image processing using 2D Fourier transforms.
    • Derive, measure and plot impulse response, step response and transfer functions of electronic and mechanical systems.
  • Analyze stochastic (random) signals such as noise:

    • Using statistical analysis, autocorrelation, the Wiener-Khinchin theorem and noise spectral densities.
    • Describe the cause, spectrum, and consequences of various sources of noise and interference and propose solutions to improve signal-to-noise ratio.
  • Determine the stability of negative and positive feedback systems:

    • Performing the Laplace transform and the BIBO stability criterion.
    • Using the Nyquist stability criterion.

Algemene vaardigheden

(In English:)
The following skills will be trained during this course:

  • Thinking in a different domain from the time domain.

  • Applying theoretical knowledge while performing experiments.

  • Attaining new Python skills that you can use again in all other courses.

Rooster

Rooster
Voor gedetailleerde informatie ga naar Timetable in Brightspace

In MyTimetable kun je alle vak- en opleidingsroosters vinden, waarmee jij je persoonlijke rooster kunt samenstellen. Onderwijsactiviteiten waarvoor je je via MyStudyMap hebt ingeschreven, worden automatisch in je rooster getoond.

Daarnaast kun je My Timetable gemakkelijk koppelen aan een agenda-app op je telefoon en worden roosterwijzigingen automatisch in je agenda doorgevoerd; bovendien ontvang je desgewenst per e-mail een notificatie van de wijziging. Je kunt notificaties aanzetten bij Instellingen, nadat je bent ingelogd.

Vragen? Bekijk de video, lees de instructie of neem contact op met de ISSC helpdesk.

Let op: Joint Degree studenten Leiden/Delft dienen de informatie uit de Leidse en Delftse MyTimetables samen te voegen om een volledig rooster te zien. Deze video legt uit hoe dat werkt.

Onderwijsvorm

Practica, colleges (colleges zijn in het Nederlands)
Zie Brightspace

Toetsing en weging

Practicum, exam, assignments (all in English)

Literatuurlijst

Reader PE2 (in het Engels) zal beschikbaar worden gemaakt voor de studenten (digitaal en analoog).

Inschrijven

Als student ben je zelf verantwoordelijk voor het tijdig inschrijven via MyStudyMap.

In deze korte video zie je stap voor stap hoe je je kunt inschrijven voor cursussen in MyStudyMap.
Uitgebreide informatie over de werking van MyStudyMap vind je hier.

Er zijn twee inschrijfperiodes per jaar:

  • de inschrijving voor het najaar opent in juli

  • de inschrijving voor het voorjaar opent in december

Zie deze pagina voor meer informatie over deadlines en inschrijven voor vakken en tentamens.

Let op:

  • Het is verplicht om je in te schrijven voor alle activiteiten die je gaat volgen van een vak.

  • Je inschrijving is pas voltooid wanneer je je cursusplanning indient in het tabblad ‘Klaar voor inschrijving’ door op ‘indienen’ te klikken.

  • Niet ingeschreven zijn voor een (her)tentamen betekent dat je niet mag deelnemen aan het (her)tentamen.

Contact

Voor het tentamengedeelte van het vak: Dr.ir. B.J. Hensen
Voor het practicumgedeelte van het vak: Dr.ir. Paul Logman

Opmerkingen

Software
Vanaf collegejaar 2024/2025 werkt de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen met het software distributieplatform Academic Software. Via het platform kun je toegang krijgen tot de software die je nodig hebt voor bepaalde vakken in je studie. Voor sommige software moet je laptop aan bepaalde systeemeisen voldoen. Dit staat aangegeven bij de software. Belangrijk is dat je de software installeert voor de start van het vak. Meer informatie over het laptopprofiel vind je op de studentenwebsite.