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Physik auf den Punkt gebracht.Klar und einfach führt dieses Lehrbuch durch die Physik für Mediziner. Egal ob Mechanik, Optik oder Elektrizitätslehre, hier erfährt man die Grundlagen zum weiteren Verständnis in der Medizin.Aus dem Inhalt: Viele Beispiele aus Alltag und Klinik verdeutlichen den Praxisbezug. Prüfungsthemen sind hervorgehoben und decken alle Inhalte des GK ab. Optimale Prüfungsvorbereitung durch zahlreiche Verständnisfragen und Übungsaufgaben. Ideale Vorbereitung aufs Physikpraktikum durch zusätzliche Boxen. Zusatzmaterial auf der Autorenhomepage.

 

 

 

 

Inhaltsverzeichnis:

Grundbegriffe.- Mechanik starrer Körper.- Mechanik deformierbarer Körper.- Mechanische Schwingungen und Wellen.- Wärmelehre.- Elektrizitätslehre.- Optik.- Atom- und Kernphysik.- Ionisierende Strahlung.- Antworten und Lösungen.- Anhang: Formelsammlung.

 

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Grundbegriffe 1 / Ulrich Harten / 1.1 Physikalische Größen und ihre Einheiten ! 2 / 1.2 Mengenangaben 5 / 1.2.1 Masse und Stoffmenge 5 / 1.2.2 Dichten und Gehalte ! 6 / 1.3 Statistik und Messunsicherheit 8 / 1.3.1 Messfehler 8 / 1.3.2 Mittelwert und Streumaß !! 9 / 1.3.3 Messunsicherheit !! 11 / 1.3.4 Fehlerfortpflanzung 12 / 1.4 Vektoren und Skalare 13 / 1.5 Wichtige Funktionen 16 / 1.5.1 Winkelfunktionen ! 16 / 1.5.2 Exponentialfunktion und Logarithmus ! 17 / 1.5.3 Potenzfunktionen 20 / 1.5.4 Algebraische Gleichungen 20 / 1.6 In Kürze 21 / 1.7 Fragen und Übungen 23 / 1.7.1 Verständnisfragen 23 / 1.7.2 Übungsaufgaben 23 // 2 Mechanik starrer Körper 25 / Ulrich Harten / 2.1 Bewegung 26 / 2.1.1 Fahrstrecke und Geschwindigkeit ! 26 / 2.1.2 Überlagerung von Geschwindigkeiten 28 / 2.1.3 Beschleunigung ! 29 / 2.1.4 Kreisbewegung ! 34 / 2.1.5 Bewegung von Gelenken 35 / 2.1.6 Relativ oder absolut? 36 / 2.2 Kraft, Drehmoment, Energie 37 / 2.2.1 Kräfte ! 37 / 2.2.2 Gewichtskraft und Gravitation ! 40 / 2.2.3 Reibung 40 / 2.2.4 Arbeit und Energie ! ! 41 / 2.2.5 Kinetische Energie ! 45 / 2.2.6 Flebel und Drehmoment ! 47 / 2.2.7 Grundgleichungen des Gleichgewichts 50 / 2.2.8 Gleichgewichte 50 / 2.3 Kraft und Bewegung 53 / 2.3.1 Newton'sche Gesetze ! 53 / 2.3.2 Impuls ! 55 / 2.3.3 Trägheitskräfte 58 // 2.3.4 Drehbewegung 59 / 2.3.5 Trägheitsmoment und Drehimpuls 61 / 2.4 In Kürze 63 / 2.5 Fragen und Übungen 66 / 2.5.1 Verständnisfragen 66 / 2.5.2 Übungsaufgaben 66 // 3 Mechanik deformierbarer Körper 69 / Ulrich Harten / 3.1 Aggregatzustände 70 / 3.2 Festkörper 71 / 3.2.1 Struktur der Festkörper 71 / 3.2.2 Verformung von Festkörpern !! 72 / 3.2.3 Viskoelastizität 75 / 3.3 Druck 75 / 3.3.1 Stempeldruck 75 / 3.3.2 Schweredruck ! 76 / 3.3.3 Auftrieb ! 79 / 3.3.4 Manometer 81 / 3.3.5 Pumpen 82 / 3.3.6 Kompressibilität 83 / 3.3.7 Blutdruckmessung 84 / 3.4 G renzflächen 85 / 3.4.1 Kohäsion 85 / 3.4.2 Adhäsion 89 / 3.5 Strömung 90 / 3.5.1 Ideale Strömung ! 90 / 3.5.2 Zähigkeit (Viskosität) ! 93 / 3.5.3 Reale Strömung durch Rohre !! 94 / 3.5.4 Umströmung von Hindernissen 98 / 3.6 In Kürze 99 / 3.7 Fragen und Übungen 101 / 3.7.1 Verständnisfragen 101 / 3.7.2 Übungsaufgaben 101 // 4 Mechanische Schwingungen und Wellen 103 / Ulrich Harten / 4.1 Mechanische Schwingungen 104 / 4.1.1 Alles, was schwingt 104 / 4.1.2 Harmonische Schwingungen ! 104 / 4.1.3 Gedämpfte Schwingungen 107 / 4.1.4 Erzwungene Schwingungen 109 / 4.1.5 Überlagerung von Schwingungen 109 / 4.2 Wellen 111 / 4.2.1 Wellenarten 111 / 4.2.2 Harmonische Seilwellen!! 113 / 4.2.3 Intensität und Energietransport ! 115 / 4.2.4 Stehende Wellen 117 // 4.2.5 Schallwellen ! 118 / 4.2.6 Schallwahrnehmung !! 120 / 4.2.7 Doppler-Effekt 123 / 4.3 In Kürze 126 / 4.4 Fragen und Übungen 128 / 4.4.1 Verständnisfragen 128 / 4.4.2 Übungsaufgaben 128 // 5 Wärmelehre 131 / Ulrich Harten / 5.1 Grundlegende G rö ßen 133 / 5.1.1 Wärme ! 133 / 5.1.2 Temperatur ! 134 / 5.1.3 Temperaturmessung 135 / 5.1.4 Wahrscheinlichkeit und Ordnung 137 / 5.1.5 Entropie 137 / 5.1.6 Wärmekapazität ! 138 / 5.2 Ideales Gas 142 / 5.2.1 Zustandsgleichung !! 142 / 5.2.2 Partialdruck ! 144 / 5.2.3 Energie im Gas 144 / 5.3 Transportphänomene 145 / 5.3.1 Wärmeleitung 145 / 5.3.2 Konvektion 147 / 5.3.3 Wärmestrahlung 148 / 5.3.4 Diffusion 150 / 5.3.5 Osmose 152 / 5.4 Phasenumwandlungen 154 / 5.4.1 Umwandlungswärmen 154 / 5.4.2 Schmelzen oder Aufweichen? 155 / 5.4.3 Schmelzen und Gefrieren 156 / 5.4.4 Lösungs- und Solvatationswärme 158 / 5.4.5 Verdampfen und Kondensieren ! 158 / 5.4.6 Luftfeuchtigkeit 160 / 5.4.7 Zustandsdiagramme 161 / 5.4.8 Absorption und Adsorption 163 / 5.5 Wärmenutzung 164 / 5.5.1 Wärmehaushalt des Menschen 164 / 5.5.2 Warum kostet Energie? 166 / 5.5.3 Wärme- und Entropiehaushalt der E rd e 167 / 5.6 In Kürze 169 / 5.7 Fragen und Übungen 171 / 5.7.1 Verständnisfragen 171 / 5.7.2 Übungsaufgaben 171 // 6 Elektrizitätslehre 173 / Ulrich Harten / 6.1 Grundlagen 175 / 6.1.1 Ladung und Strom ! 175 / 6.1.2 Kräfte zwischen Ladungen ! 176 / 6.1.3 Elektrisches Feld 178 / 6.1.4 Feld und Spannung 180 / 6.1.5 Elektrisches Potenzial ! 181 / 6.2 Materie im elektrischen F e ld 183 / 6.2.1 Influenz und elektrische Abschirmung 183 / 6.2.2 Elektrischer Strom ! 184 / 6.2.3 Leitfähigkeit und Resistivität ! 186 / 6.2.4 Permittivität (Dielektrizitätskonstante) 187 / 6.2.5 Gasentladung 188 / 6.3 Stromkreis 189 / 6.3.1 Strom und Spannung messen 189 / 6.3.2 Leistung und Energie ! 190 / 6.3.3 Elektrischer Widerstand ! 192 / 6.3.4 Wärme bei Stromdurchgang 193 / 6.3.5 Kondensator !! 194 / 6.3.6 Feld im Kondensator 195 / 6.3.7 Energie des geladenen Kondensators 197 / 6.3.8 Energie des elektrischen Feldes 197 / 6.4 Wechselspannung 198 / 6.4.1 Effektivwerte 198 / 6.4.2 Kapazitiver Widerstand 200 / 6.5 Elektrische Netzwerke 201 / 6.5.1 Widerstände in Reihe und parallel ! 201 / 6.5.2 Spannungsteiler 203 / 6.5.3 Innenwiderstände 205 / 6.5.4 Hoch-und Tiefpass 207 / 6.5.5 Kondensatorentladung und e-Funktion ! 207 / 6.6 Elektrochemie 209 / 6.6.1 Dissoziation 209 / 6.6.2 Elektrolyte ! 211 / 6.7 Grenzflächen 213 / 6.7.1 Membranspannung 213 / 6.7.2 Galvani-Spannung 215 / 6.7.3 Thermospannung 216 / 6.8 Elektrophysiologie 217 / 6.8.1 Auswertung des EKG nach Einthoven 217 / 6.8.2 Elektrische Unfälle 219 / 6.8.3 Schutzmaßnahmen 220 / 6.9 Magnetische Felder 222 / 6.9.1 Einführung! 222 / 6.9.2 Kräfte im Magnetfeld ! 225 / 6.9.3 Erzeugung von Magnetfeldern 226 / 6.10 Induktion 229 // 6.10.1 Einführung 229 / 6.10.2 Transformatoren 231 / 6.10.3 Selbstinduktion 232 / 6.10.4 Induktiver Widerstand 234 / 6.11 Elektrische Schw ingungen 235 / 6.11.1 Schwingkreis ! 235 / 6.11.2 Geschlossene elektrische Feldlinien 239 / 6.11.3 Schwingender elektrischer Dipol 239 / 6.12 In Kürze 241 / 6.13 Fragen und Übungen 245 / 6.13.1 Verständnisfragen 245 / 6.13.2 Übungsaufgaben 245 // 7 Optik 249 / Ulrich Harten / 7.1 Elektromagnetische W ellen 251 / 7.1.1 Strahlender Dipol 251 / 7.1.2 Spektralbereiche ! ! 253 / 7.1.3 Wellenausbreitung ! 254 / 7.2 Geometrische O ptik 256 / 7.2.1 Lichtbündel 256 / 7.2.2 Spiegelung 258 / 7.2.3 Brechung ! 260 / 7.2.4 Dispersion 263 / 7.2.5 Linsen ! 264 / 7.2.6 Abbildung mit Linsen ! 267 / 7.2.7 Abbildungsgleichungen ! 269 / 7.2.8 Abbildung durch einfache Brechung 272 / 7.2.9 A uge 272 / 7.2.10 Fehlsichtigkeit und Brillen 274 / 7.2.11 Optische Instrumente ! 276 / 7.3 Intensität und Farbe 280 / 7.3.1 Strahlungs- und Lichtmessgrößen 280 / 7.3.2 Optische Absorption! 281 / 7.3.3 Temperaturstrahlung 284 / 7.3.4 Farbsehen 285 / 7.4 W elleno ptik 289 / 7.4.1 Polarisiertes Licht 289 / 7.4.2 Interferenz ! 290 / 7.4.3 Kohärenz 292 / 7.4.4 Dünne Schichten und Beugungsgitter 294 / 7.4.5 Beugungsfiguren und Auflösungsvermögen ! 296 / 7.5 Quantenoptik 298 / 7.5.1 Lichtquant 298 / 7.5.2 Energiezustände und Spektren 300 / 7.5.3 Laser 302 / 7.5.4 Röntgenstrahlen ! ! 304 / 7.5.5 Compton-Effekt 308 // 7.5.6 Röntgendiagnostik 308 / 7.6 Elektronenoptik 310 / 7.6.1 Elektronenbeugung 310 / 7.6.2 Elektronenmikroskope 311 / 7.6.3 Unschärferelation 312 / 7.7 In Kürze 313 / 7.8 Fragen und Übungen 316 / 7.8.1 Verständnisfragen 316 / 7.8.2 Übungsaufgaben 316 // 8 A tom - und Kernphysik 319 / Ulrich Harten / 8.1 Aufbau des A toms 320 / 8.1.1 Bohr'sches Atommodell 320 / 8.1.2 Elektronenwolken 321 / 8.1.3 Pauli-Prinzip 322 / 8.1.4 Charakteristische Röntgenstrahlung 322 / 8.2 Aufbau des Atomkerns 323 / 8.2.1 Kernspinresonanztomografie (MRT) 323 / 8.2.2 Nukleonen und Nuklide !! 325 / 8.2.3 Massendefekt 326 / 8.2.4 Radioaktivität ! ! 327 / 8.2.5 Nachweis radioaktiver Strahlung 328 / 8.2.6 Zerfallsgesetz ! ! 332 / 8.2.7 Kernspaltung und künstliche Radioaktivität 334 / 8.2.8 Antimaterie ! 335 / 8.3 In Kürze 336 / 8.4 Fragen und Übungen 337 / 8.4.1 Verständnisfragen 337 / 8.4.2 Übungsaufgaben 337 // 9 Ionisierende Strahlung 339 / Ulrich Harten / 9.1 Dosimetrie 340 / 9.1.1 Energie- und Äquivalentdosis ! ! 340 / 9.1.2 lonendosis 341 / 9.1.3 Aktivität und Dosis ! ! 342 / 9.2 Strahlennutzen, Strahlenschaden 342 / 9.2.1 Radioaktive Tracer 342 / 9.2.2 Strahlentherapie 343 / 9.2.3 Natürliche Exposition 344 / 9.2.4 Zivilisationsbedingte Exposition 345 / 9.2.5 Strahlenschutz 346 / 9.3 In Kürze 347 / 9.4 Übungen 348 / 9.4.1 Übungsaufgaben 348 // 10 Antworten und Lösungen 349 / Ulrich Harten / 10.1 Kapitel 1: Grundbegriffe 350 / 10.2 Kapitel 2: Mechanik des starren Körpers 350 / 10.3 Kapitel 3: Mechanik deformierbarer Körper 352 / 10.4 Kapitel 4: Mechanische Schwingungenund W e lle n 354 / 10.5 Kapitel 5: Wärmelehre 355 / 10.6 Kapitel 6: Elektrizitätslehre 358 / 10.7 Kapitel 7: Optik 362 / 10.8 Kapitel 8: Atom- und Kernphysik 364 / 10.9 Kapitel 9: Ionisierende Strahlung 364 // Serviceteil 365 / Physikalische Formelsammlung 366 / Stichwortverzeichnis 373