Physik für Mediziner:
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Berlin
Springer
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BVBI^?nheksVeibund Kataloganreicherung von UB Augsburg K000307905 Bestell-Nr.: System-Nr.: BV-Nr.: K000307905 029846820 BV044445776 Bestelldatum: 11.11.2019 Titel: Physik für Mediziner Verfasser: Harten, Ulrich ISBN: 978-3-662-54446-4 Ort: Berlin Jahr: 2017 Anreicherungstyp: Inhaltsverzeichnis Aufloesung: 300dpi (Standard) Farbe: s/w (Text) Zeichensatz: IS08859-1 Bearbeiter: TM Hinweise: Digitalisierung UB Augsburg - ADAM Catalogue Enrichment
Inhaltsverzeichnis 1 Grundbegriffe. 1.1 Physikalische Größen und ihre Einheiten 1.2 Mengenangaben. 5 1.2.1 Masse und Stoffmenge. 5 1.2.2 Dichten und Gehalte Ulrich Harten ! !. 6 1.3 Statistik und Messunsicherheit. S 1.3.1 Messfehler. 8 1.3.2 Mittelwert und Streumaß 1.3.3 Messunsicherheit 1.3.4 II. 9 !!. ” Fehlerfortpflanzung. 12 1.4 Vektoren und Skalare. 13 1.5 Wichtige Funktionen. 16 1.5.1 Winkelfunktionen 16 1.5.2 Exponentialfunktion und Logarithmus 1.5.3
Potenzfunktionen. 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 Mechanik starrer Körper. 25 2 !. !. 17 20 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 Kraft, Drehmoment, Energie. 37 2.2 2.2.1 Kräfte !. 2.2.2 Gewichtskraft und Gravitation !. 40 37 2.2.3 Reibung. 40 2.2.4 Arbeit und Energie !!. 41 2.2.5 Kinetische Energie !. 45 2.2.6 Hebel 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. 2.3.5 Trägheitsmoment und Drehimpuls. 59 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 71 3.2.1 Struktur der Festkörper. 3.2.2 Verformung von Festkörpern . 72 3.2.3
Viskoelastizität. 75 !! 3.3 Druck. 75 3.3.1 Stempeldruck. 75 76 3.3.2 Schweredruck 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 Grenzflächen. 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) 3.5.3 Reale Strömung durch Rohre I. !. 93 !!. 94 98 3.5.4 Umströmung von Hindernissen. 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 4.2.3 Intensität und Energietransport !. 115 4.2.4 Stehende Wellen. 117 !. !!. 113
4.2.5 Schallwellen 4.2.6 Schallwahrnehmung !. 4.2.7 Doppler-Effekt. 123 !!. 118 ¡30 4.3 In Kürze. 12° 4.4 Fragen und Übungen. 128 4.4.1 Verständnisfragen. 123 4.4.2 Übungsaufgaben. ¡2-' Wärmelehre. I3i Ulrich Harten 5.1 Grundlegende Größen. 5.1.1 Wärme 5.1.2 Temperatur 5.1.3 Temperaturmessung. 135 5.1.4 Wahrscheinlichkeit und Ordnung. 13/
!. !. Ь-З 133 b 4 5.1.5 Entropie. 137 5.1.6 Wärmekapazität !. 138 5.2 Ideales Gas. 132 5.2.1 Zustandsgleichung 5.2.2 Partialdruck !!. 142 !. 1+4 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. 5.4 Phasenumwandlungen. 152 5.4.1 Umwandlungswärmen. 5.4.2 Schmelzen oder Aufweichen?. 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 Erde. 167 5.6 In Kürze. 169 5.7 Fragen und Übungen. 171 5.7.1 Verständnisfragen. 171 5.7.2 Übungsaufgaben. 171 154 154 155
б Eiektrizitätslehre. 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 Feld. 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. 6.10.2 Transformatoren. 229 231 6.10.3 Selbstinduktion. 232 6.10.4 Induktiver Widerstand. 234 6.11 Elektrische Schwingungen. 235 6.11.1 Schwingkreis !. ¿22 6.11.2 Geschlossene elektrische Feldlinien. 23S 6.11.3 Schwingender elektrischer Dipol. 235 6.12 In Kürze. 24'! 6.13 Fragen und Übungen. 245 6.13.1 Verständnisfragen. 242՜ 6.13.2
Übungsaufgaben. 245 7 Optik. 24-9 Ulrich Harten 7.1 Elektromagnetische Wellen. 251 7.1.1 Strahlender Dipol. ¿51 7.1.2 Spektralbereiche 253 7.1.3 Wellenausbreitung !. 254 7.2 Geometrische Optik. 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 7.2.7 Abbildungsgleichungen
!. 269 7.2.8 Abbildung durch einfache Brechung. 272 7.2.9 Auge. 272 7.2.10 Fehlsichtigkeit und Brillen. 274 7.2.11 Optischeinstrumente !. 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 Wellenoptik. 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 7.5 Beugungsfiguren und Auflösungsvermögen !. Quantenoptik. 296 298 7.5.1 Lichtquant. 298 7.5.2 7.5.3 Energiezustände und Spektren. Laser. 300 302 7.5.4 Röntgenstrahlen !!. 304 7.5.5 Compton-Effe kt. 308
I!. !. !. 267
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 Atom-und Kernphysik. 319 Ulrich Harten 8.1 Aufbau des Atoms. 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 Nukleonén und Nuklide !!. 325 8.2.3 Massendefekt. 326 8.2.4 Radioaktivität 327 8.2.5 Nachweis radioaktiver Strahlung. 328 8.2.6 8.2.7 Zerfallsgesetz !!. Kernspaltung und künstliche Radioaktivität. 332 334 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 RadioaktiveTracer. 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. 3S2 10.4 Kapitel 4: Mechanische Schwingungen und Wellen. 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 |
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