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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.P Trau / College 6a - Naturwissenschaften / Regal 612	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

In diesem Standardwerk für Studierende der Bereiche Medizin, Biologie und Pharmazie wird prüfungsrelevantes Physikwissen vermittelt, mit einem ausführlichen Übungs- und Lösungsteil zur Prüfungsvorbereitung. Darüber hinausgehendes Wissen macht dieses Werk auch zum Nachschlagewerk im Berufsalltag.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort V//Einleitung 1//Mechanik//1 Raum und Zeit 5/1.1 Physikalische Größen und Einheiten 5/1.1.1 Länge als Beispiel 5/1.1.2 Einheitensysteme 5/1.1.3 Basiseinheiten des internationalen Einheitensystems 6 /1.1.4 Längenmessung 10/1.1.5 Zeitmessung 12/1.1.6 Winkelmaße 14/1.2 Bewegungen im Raum 15/1.2.1 Geschwindigkeit 15/1.2.2 Beschleunigung 18/1.2.3 Kreisbewegung 19/1.2.4 Berechnung des Weges aus Geschwindigkeit und Beschleunigung 21//2 Masse und Kraft 23/2.1 Die träge Masse 23/2.2 Wirkung von Kräften 24/2.2.1 Newton’sche Axiome 24/2.2.2 Verschiedene Arten von Kräften 25/2.2.2.1 Gravitation 26/2.2.2.2 Trägheitskraft 27/2.2.2.3 Zentrifugal und Zentripetalkraft 28/2.2.3 Statisches und dynamisches Gleichgewicht von Kräften 28 /2.2.4 Schwerelosigkeit 29/2.2.5 Kraftmessung 29/2.2.6 Druck (Kraft auf eine Fläche) 30/2.2.7 Drehmoment 30/2.2.7.1 Trägheitsmoment 31/2.2.7.2 Starrer Körper 32/2.2.7.3 Schwerpunkt 32/2.2.7.4 Kräftepaar 33/2.2.7.5 Hebel 33/2.2.7.6 Die Balkenwaage 34/2.2.7.7 Stabiles, indifferentes und labiles Gleichgewicht; Standfestigkeit 36/2.2.8 Impuls und Drehimpuls 36 /2.2.9 Reibungskraft 38//3 Arbeit, Energie, Leistung 41 /3.1 Arbeit 41/3.2 Energieformen 42/3.3 Leistung, Wirkung 45//4 Erhaltungssätze 47/4.1 Energieerhaltungssatz 47/4.2 Impulserhaltungssatz 48/4.3 Der Stoß als Beispiel für Energie und Impulserhaltung 49 /4.4 Drehimpulserhaltungssatz 50//5 Mechanische Eigenschaften von Stoffen 52/5.1 Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen 53 /5.1.1 Bindungsarten 53/5.1.2 Molekulares Bild der Aggregatzustände 55/5.2 Makroskopische mechanische Eigenschaften von Festkörpern 60 /5.2.1 Homogene Körper 60/5.2.2 Verformung von festen Körpern unter dem Einfluss von Kräften 60 /5.3 Makroskopische mechanische Eigenschaften von Flüssigkeiten 63 /5.3.1 Grenzflächen 63/5.3.2 Hydrostatik 67/5.3.2.1 Kapillarität 67/5.3.2.2 Druck in Flüssigkeiten 69 /5.3.3 Hydrodynamik 74/5.3.3.1 Die Kontinuitätsgleichung 74 /5.3.3.2 Reale Flüssigkeiten 76/5.4 Nanomaterie 86//Mechanische Schwingungen und Wellen//6 Schwingungen 95/6.1 Pendel als mechanisches schwingungsfähiges System 96 /6.2 Differentialgleichung der ungedämpften Schwingung 97 /6.3 Gedämpfte Schwingungen 99/6.4 Erzwungene Schwingungen 101/6.5 Anharmonische Schwingungen 103/6.5.1 Überlagerung von harmonischen Schwingungen 103 /6.5.2 Zerlegung anharmonischer Schwingungen in harmonische Teilschwingungen 104 /6.5.3 Schwebung 105/6.6 Gekoppelte Pendel 106/6.6.1 Zwei gekoppelte Pendel 106/6.6.2 Übergang von der Pendelkette zu Eigenschwingungen ausgedehnter Körper 107//7 Wellen Teil I: Mechanische und akustische Wellen 110 /7.1 Ausbreitung von Schwingungen in Wellenfeldern 110 /7.2 Beschreibung von Wellenfeldern 113/7.3 Akustik 114/7.4 Der Doppler Effekt 122/7.5 Gedämpfte Wellen 124/7.6 Anharmonische Wellen: Schallwellen als Beispiel 125/7.7 Überlagerung von Wellen; Interferenz 129/7.8 Das Huygens’sche Prinzip 130/7.9 Wellen an der Grenzfläche zwischen verschiedenen Medien 131 /7.10 Stehende Wellen 134/7.11 Schallempfindungen: Akustik der Musik 138/7.12 Stimme und Gehör des Menschen 141/7.13 Ultraschall 143//Wärmelehre//8 Wärme und Temperatur 151 /8.1 Einleitung 151/8.2 Wärmeenergie/Wärmemenge 151 /8.3 Wärmekapazität 152/8.4 Temperaturskalen 153/8.5 Temperatur Messgeräte 154 /8.5.1 Ausdehnungsthermometer 154 /8.5.2 Thermoelement 156/8.5.3 Widerstandsthermometer 156 /8.5.4 Digitalthermometer 157//9 Ideale Gase 158/9.1 Zustandsgrößen, Zustandsgleichung 158 /9.2 Zustandsänderungen 158/9.3 Adiabatische Zustandsgleichungen 160/9.4 Zustandsgleichung von Gasgemischen 160//10 Kinetische Gastheorie 162 /10.1 Gasdruck 162/10.2 Kinetische Energie und Temperatur 163/10.3 Freiheitsgrade und Gleichverteilungssatz 163/10.4 Geschwindigkeitsverteilung 164 /10.5 Volumenarbeit 165/10.6 Wärmekapazität von Gasen 166//11 Reale Gase, Van der Waals’sche Zustandsgleichung 168//12 Hauptsätze der Wärmelehre 170 /12.1 Innere Energie 170/12.2 Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre 170 /12.3 Reversible und irreversible Prozesse 171 /12.4 Entropie 173/12.5 Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre 174/12.6 Energiebilanz beim lebenden Organismus 175//13 Thermodynamische Eigenschaften von Stoffen 177/13.1 Thermische Ausdehnung 177/13.2 Wärmeübergang, Wärmetransport 178/13.3 Stoffgemische 179/13.3.1 Gehaltsangaben von Lösungen 179/13.3.2 Echte Lösung, kolloidales System, grobe Dispersion 180 /13.3.3 Henry Dalton'sches Gesetz 181/13.3.4 Hydratation, Solvatation 182/13.3.5 Diffusion 182/13.3.6 Osmose 183/13.3.7 Phasenübergänge 185/13.3.7.1 Umwandlungswärmen 185/13.3.7.2 Lösungswärmen 186/13.3.7.3 Reaktionswärmen 187/13.3.7.4 Dampfdruck 188/13.3.7.5 Dampfdruckreduzierung, Siedepunkterhöhung und Gefrierpunktsreduzierung 189/13.3.7.6 Koexistenz von Phasen, Phasengleichgewichte 191//Elektrizitätslehre//14 Elektrische und magnetische Größen 195 /14.1 Vorbemerkung 195/14.2 Ladung 195/14.2.1 Ladungsmenge 195/14.2.2 Kraft zwischen elektrischen Ladungen 197/14.3 Die elektrische Spannung 197/14.3.1 Elektrische Arbeit und elektrisches Potential 197 /14.3.2 Spannungsquellen 198/14.4 Der elektrische Strom 200/14.5 Widerstand, Leitwert 201/14.5.1 Leiter, Nichtleiter 201/14.5.2 Spezifischer Widerstand, spezifische Leitfähigkeit 202 /14.5.3 Strom Spannungs Kennlinie von Leitern 203/14.6 Netzwerke 204/14.6.1 Schaltbilder 204/14.6.2 Innenwiderstand einer Spannungsquelle 205/14.6.3 Kirchho‘sche Gesetze des elektrischen Stroms 206 /14.7 Elektrostatisches Feld 208/14.7.1 Kraftwirkung auf eine Ladung im Feld 208/14.7.2 Arbeit und Energie im elektrischen Feld 209/14.7.3 Kondensator und Kapazität 211/14.7.4 Kräfte auf einen Dipol im Feld 212/14.7.5 Materie im Feld 213/14.7.6 Energieinhalt des elektrischen Feldes 216/14.7.7 Piezo und Pyroelektrizität 216/14.8 Magnetfeld 217/14.8.1 Feldstärke und magnetische Induktion 218/14.8.2 Kräfte auf einen magnetischen Dipol 221/14.8.3 Lorentzkraft 221/14.8.4 Induktionsvorgänge 223/14.8.5 Selbstinduktion 225/14.8.6 Energieinhalt des magnetischen Feldes 225/14.8.7 Lenz’sche Regel 226/14.8.8 Magnetfelder im menschlichen Körper 226/14.9 Zeitabhängige Spannungen und Ströme 228/14.9.1 Ein und Ausschaltvorgänge 228/14.9.1.1 Einschalt- und Ausschaltvorgang beim Kondensator 228/14.9.1.2 Ein und Ausschaltvorgang bei der Spule 230/14.9.2 Sinusförmige Wechselspannungen und Wechselströme 231/14.9.3 Dreiphasen Spannung, Drehstrom 233/14.9.4 Nicht sinusförmige Wechselspannungen, Spannungsimpulse 233 /14.9.5 Wechselstromkreise 234/14.9.5.1 Kapazitiver Widerstand 235/14.9.5.2 Induktiver Widerstand 236/14.9.5.3 Wechselstromkreise mit Ohm’schem, kapazitivem und induktivem Widerstand 236/14.9.6 Resonanz Schwingkreise 238/14.9.7 Elektromagnetische Wellen 239/14.9.7.1 Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen 243 /14.9.7.2 Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen 243/14.9.7.3 Maxwell’sche Gleichungen 243/14.9.8 Leistung des elektrischen Stroms 243//15 Mikroskopische elektrische Vorgänge 247/15.1 Biologische Potentiale 247/15.1.1 Entstehung von Spannungen an Grenzflächen 247 /15.1.2 Summenpotentiale 250/15.2 Mechanismen der Stromleitung 251/15.2.1 Stromleitung im Vakuum 252/15.2.2 Stromleitung in Gasen 253/15.2.3 Stromleitung in Elektrolyten 255/15.2.4 Stromleitung in Festkörpern 261/15.3 Halbleiterelektronik 265/15.3.1 Halbleiterdiode 265/15.3.2 Transistor 267/15.3.3 Feldeffekt Transistor 268/15.3.4 Digitalelektronik 269//16 Elektrische Geräte 273 /16.1 Messgeräte 273/16.1.1 Das Drehspul-Messwerk 273/16.1.2 Das Digital-Messgerät 275/16.1.3 Messung von Strom und Spannung 276 /16.1.4 Oszilloskop (Oszillograf) 279/16.1.5 Analoge Ladungsmessung 280/16.1.6 Messung von Ohm’schen Widerständen 282 /16.1.7 Rauschen 283/16.2 Technische elektrische Geräte 283/16.2.1 Dynamo Maschine 283/16.2.2 Elektro-Motor 284/16.2.3 Transformator 285/16.2.4 Sender und Empfänger 287//Optik//17 Optische Strahlung 293 /17.1 Einleitung 293/17.2 Licht Messgrößen 295 /17.3 Strahlungsquellen 297 /17.4 Bohr’sches Atommodell 300/17.5 Emission von Licht aus Atomen 303/17.6 Kohärenz, spontane und induzierte Emission 306 /17.7 Das Emissionsspektrum der Atome 308/17.8 Absorption von Licht in Atomen und Molekülen 310/17.9 Emission und Absorption glühender Stoffe 312/17.10 Temperaturstrahlung und Temperaturgleichgewicht 313/17.10.1 Thermische Emission und Absorption 314/17.10.2 Strahlungsgesetze 316/17.11 Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Lumineszenz 319/17.12 LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 321 /17.12.1 Funktionsweise und Eigenschaften 321/17.12.2 Laser in der Medizin 328//18 Wellen Teil II: Wellenoptik 333/18.1 Interferenz von Wellen 333/18.1.1 Interferenzfähigkeit 333/18.1.2 Anwendung der Interferenz: die Interferometrie 336/18.1.3 Holografie 338/18.2 Beugung elektromagnetischer Wellen 340/18.2.1 Beugung an Spalten 340/18.2.2 Das Beugungsgitter 343/18.2.3 Beugung an kreisförmigen Blenden (Beugungsunschärfe) 345/18.2.4 Beugung von Röntgenstrahlen und energiereichen freien Elektronen 347 /18.3 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie 349/18.3.1 Der Brechungsindex und das Brechungsgesetz 349/18.3.2 Das Absorptionsgesetz 351/18.3.3 Der Zusammenhang zwischen Absorption und Dispersion 354/18.3.4 Dichroismus und Doppelbrechung 355/18.3.5 Spannungsdoppelbrechung 356/18.4 Spektralanalyse 356/18.4.1 Lambert Beer’sches Gesetz 358/18.4.2 Optische Eigenschaften nanoskaliger Partikel 360/18.5 Polarisation elektromagnetischer Wellen 361/18.5.1 Polarisationszustand 361/18.5.2 Erzeugung und Untersuchung von linear polarisiertem Licht 363/18.5.3 Optische Aktivität und Faraday Effekt 367/18.6 Materiewellen 367//19 Geometrische Optik 371 /19.1 Lichtausbreitung 371/19.2 Optische Symbole, Strahlengänge und Bilder 373/19.3 Reflexion und Brechung in der Geometrischen Optik 374 /19.3.1 Reflexion 374/19.3.2 Abbildung durch Spiegel 375/19.3.3 Brechung 376/19.3.4 Intensitäten von gebrochenem und reflektiertem Strahl 377/19.3.5 Zerlegung von Licht in seine Spektralfarben mithilfe des Prismas 378 /19.3.6 Totalreflexion 379/19.3.7 Optoelektronik 382/19.4 Abbildung mit Linsen 383/19.4.1 Abbildung mittels brechender Flächen 383/19.4.2 Die Abbildungsgleichung für eine brechende Fläche 385/19.4.3 Spezialfälle der Abbildungsgleichung 386/19.4.4 Die Abbildungsgleichung für eine Linse 387/19.4.5 Klassifizierung von Linsen 388/19.4.6 Die Abbildungsgleichung für ein System aus zwei Linsen 389/19.4.7 Objektive 390/19.4.8 Kardinalelemente von dicken Linsen und Linsensystemen 391/19.4.9 Konstruktion von Strahlengängen 392/19.4.10 Optische Vergrößerung 395/19.4.11 Die Schärfentiefe 396/19.4.12 Abbildungsfehler 397/19.5 Das Auge und der visuelle physikalische Bildbearbeitungsapparat 399 /19.5.1 Optische Abbildung im Auge 404/19.5.2 Fehlsichtigkeit 406/19.5.3 Empfindlichkeit des Sehapparates 408/19.5.4 Bildwahrnehmung 409/19.5.5 Vergrößerung bei Betrachtung mit dem Auge 411/19.5.6 Farbsehen 412//20 Einige abbildende und spektroskopische Instrumente 419 /20.1 Glas 419/20.2 Lupe 421/20.2 Projektionsapparate 422/20.3 Lichtmikroskop 423/20.4 Elektronenmikroskop 430/20.5 Raster Sonden Mikroskopie (SPM) 435 /20.6 Fernrohr 437/20.6.1 Adaptive Optik 438/20.7 Spektral Photometer 439 /20.8 Strahlungsmessgeräte 441 /20.9 Kamera 444//21 Atomkerne, Ionisierende Strahlung 448 /21.1 Atomkerne 448/21.1.1 Elementarteilchen 448/21.1.2 Aufbau der Atomkerne 449/21.1.3 Kernmagnetische Resonanz, Magnetresonanztomografie (MRT) 452 /21.2 Radioaktivität 455/21.2.1 Kernumwandlungen 455/21.2.2 Natürliche Radionuklide 460/21.2.3 Zerfallsgesetz 463/21.2.4 Radioaktives Gleichgewicht 464/21.2.5 Wechselwirkung energiereicher geladener Teilchen mit Materie 466/21.2.6 Wechselwirkung von Neutronen mit Materie 467/21.2.7 Strahlungsdetektoren 468/21.2.8 Medizinische Anwendung von Radionukliden, Bestrahlungstechniken 472 /21.2.9 Kernspaltung und Kernfusion 477/21.2.10 Künstliche Kernumwandlung, Aktivierung 479/21.3 Röntgenstrahlen 480/21.3.1 Bremsstrahlung, charakteristische Strahlung 480/21.3.2 Erzeugung ultraharter Röntgenstrahlung durch Teilchenbeschleuniger 483 /21.3.3 Wechselwirkung von Röntgen und y Strahlung mit Materie 484/21.3.4 Röntgenbildaufnahmen 487/21.4 Dosimetrie 490/21.5 Bemerkungen zum Strahlenschutz 492//Regelung, Steuerung, Informationsübertragung//22 Regelung und Steuerung 497//23 Computergestützte Informationsübertragung in der Medizin (Medizinische /Informatik) 500//Aufgaben und Lösungen//24 Aufgaben 507/1.1 Relativitätstheorie 507/1.2 Raumwinkel 507/1.3 Beschleunigung, Bremsung 507 /2.1 Kraft 507/2.2 Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung 507 /2.3 Druck 507/2.4 Reibung 508/3.1 Abmagerungskur 508/3.2 Energie, Leistung 508/3.3 Masse Energie Äquivalenz 508 /4.1 Impulserhaltung 508/4.2 Drehimpulserhaltung 508 /5.1 Elastische Verformung 508 /5.2 Bruchfestigkeit 509/5.3 Hagen Poiseuille’sches Gesetz 509/5.4 Sedimentation 509/5.5 Turbulente Strömung 509 /6.1 Pendel 509/6.2 Eigenschwingung eines elastischen Festkörpers 509 /6.3 Gedämpfte Schwingungen 510/6.4 Erzwungene Schwingungen 510/6.5 Mittelwerte periodisch sich ändernder Größen 510 /7.1 Wellenlänge und Phase 511/7.2 Schallausbreitung 511/7.3 Überschallflugzeug 511/7.4 Empfindlichkeitsbereich des Ohres 511 /7.5 Akkorde 512/7.6 Frequenz einer gespannten Saite 512/8.1 Wärmekapazität eines Kalorimeters 512/8.2 Erwärmung eines Körpers 512/8.3 Widerstandsthermometer 513/9.1 Ausdehnung von Gasen 513/9.2 Adiabatische Kompression 513/9.3 Sauerstoffverbrauch des Menschen 513/10.1 Innere Energie eines Gases 513/10.2 Translationsenergie von Gasen 513/10.3 Arbeit, Wärmemenge, innere Energie eines Gases 513 /12.1 Energieumwandlung 513/12.2 Carnotscher Kreisprozess 514/12.3 Wärmepumpe 514/13.1 Energieabgabe des menschlichen Körpers 514/13.2 Hämolyse bei osmotischer Druckdifferenz 514/13.3 Osmotischer Druck 514/14.1 Vergleich von Coulomb und Gravitationskraft 514 /14.2 Elektrischer Widerstand 515/14.3 Kompensatorische Spannungsmessung 515/14.4 Magnetfeld, Lorentz Kraft 515/14.5 Wechselstrom 516/15.1 Elektrolyt 516/15.2 Elektroschock 516/15.3 Driftgeschwindigkeit und Beweglichkeit von Elektronen in Metallen 516 /16.1 Messung biologischer Spannungen 516/16.2 Messbereichserweiterung von Ampere und Voltmeter 517/16.3 Überlegungen zur Aufnahme eines EKG 517/16.4 EEG-Aufnahme 517/16.5 Wheatstone’sche Brückenschaltung 517/16.6 Spannungsversorgung von Röntgengeräten 517/17.1 Lichtquellen 518/17.2 Farben 518/17.3 Thermische Strahlung des menschlichen Körpers 518 /17.4 Chemische Wirkung des Lichts 518/17.5 Arbeitsplatzbeleuchtung 518/18.1 Interferenzfarben 519/18.2 Brechung 519/18.3 Absorption 519/18.4 Streuung und Absorption von Licht 519 /18.5 Polarimeter 519/18.6 Materiewellen und elektromagnetische Wellen 520 /19.1 Doppler Effekt beim Licht 520/19.2 Reflexion 520/19.3 Brechung 521/19.4 Linsengesetze 521/19.5 Brillen 521/19.6 Auge 521/19.7 Auflösungsvermögen des Auges 521/20.1 Auflösungsgrenze des Lichtmikroskops 522/20.2 Zweistrahlphotometer 522/20.3 Wechseloptiken 522/21.1 Umwandlung von Masse in Strahlungsenergie 522/21.2 Kernbindungskräfte 523/21.3 Altersbestimmung durch Messung des Gehalts an radioaktivem Kohlenstoff 523/21.4 Bestimmung des Kaliumgehalts 523/21.5 Anzahl der Kernumwandlungen bei einem radioaktiven Präparat 523 /21.6 Radioaktives Gleichgewicht 523/21.7 Radioaktive Markierung, Blutvolumenbestimmung 523/21.8 Energiegewinnung durch Fusion 523/21.9 Strahlendosis 524/21.10 Beschleunigung von Teilchen 524//25 Lösungen 525//Anhang//A.1 Mathematische Beschreibung physikalischer Zusammenhänge 551//A.2 Fehlerabschätzung 553//A.3 Rechnen mit Vektoren 563///XVIII Inhalt//A.4 Das Exponentialgesetz 567//A.5 Weitere mathematische Beziehungen 569//A.6 Einige Naturkonstanten 575//A.7 Angelsächsisches Einheitensystem 577//Register 579