Physik für Mediziner
für Studierende der Medizin, Zahnmedizin, Biochemie, Biologie und Pharmazie
Der enorme technische Fortschritt und wissenschaftliche Erkenntniszuwachs der vergangenen Jahre in Medizin und Biowissenschaften betrifft auch das Fach Physik. Seit mehr als fünfzig Jahren unterrichten die Mitarbeiter des Instituts für Medizinische Physik...
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Produktinformationen zu „Physik für Mediziner “
Klappentext zu „Physik für Mediziner “
Der enorme technische Fortschritt und wissenschaftliche Erkenntniszuwachs der vergangenen Jahre in Medizin und Biowissenschaften betrifft auch das Fach Physik. Seit mehr als fünfzig Jahren unterrichten die Mitarbeiter des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik der Universität Leipzig Studierende der Humanmedizin, Zahnmedizin, Biochemie, Biologie und Pharmazie in diesem Fach, wobei Vorlesungen, Übungen und Praktika zu den obligatorischen Lehrveranstaltungen gehören. Das jetzt vorliegende Skript zur Vorlesung schliesst eine Lücke in den bereitgestellten Lehrmaterialien für den interessierten Studierenden. In Kurzform werden wichtige physikalische Begriffe, Gesetze und Phänomene erläutert und gleichzeitig der Bogen zu zahlreichen modernen Anwendungen in Medizin und Lebenswissenschaften geschlagen.
Inhaltsverzeichnis zu „Physik für Mediziner “
0. Physikalische Grössen und Einheiten0.1 Messen heisst vergleichen!
0.2 Internationale Einheitensystem
0.3 Arbeiten mit Messgrössen
0.4 Skalare und vektorielle Grössen
0.5 Naturkonstanten
1. Mechanik: Bewegung von Körpern
1.1 Einfache Bewegungen
1.1.1 Grundtypen der Bewegung
1.1.2 Geradlinige gleichförmige Bewegung
1.1.3 Gleichmässig beschleunigte Bewegung, freier Fall
1.1.4 Diagramme und Gesetze (Translation)
1.1.5 Gleichförmige Kreisbewegung
1.1.6 Ungleichförmige Kreisbewegung
1.2 Kräfte
1.2.1 Newtonsche Axiome
1.2.2 Schwerkraft als Sonderform der Gravitationskraft
1.2.3 Auftrieb
1.2.4 Reibung
1.2.5 Sedimentation
1.2.6 Zentrifugalkraft als Trägheitskraft
1.2.7 Zentrifugation
1.2.8 Drehmoment
1.2.9 Drehmomentengleichgewichte
1.3 Erhaltungsgrössen der Mechanik
1.3.1 Arbeit und Energie
1.3.2 Leistung
1.3.3 Energieerhaltungssatz
1.3.4 Impuls, Impulserhaltungssatz
1.3.5 Elastischer und inelastischer Stoss
1.3.6 Drehimpuls, Drehimpulserhaltungssatz
1.4 Übersicht Translation vs.
2. Mechanik: Deformation von Körpern
2.1 Grundlagen
2.1.1 Elastische versus plastische Deformation
2.1.2 Feder als elastisches Element
2.2 Grundtypen der elastischen Verformung
2.2.1 Dehnung und Stauchung
2.2.2 Allseitige Kompression
2.2.3 Biegung
2.2.4
2.2.5 Verdrillung
2.3 Plastische Deformation
2.3.1 Definitionen
2.3.2 Elastisches und viskoses Verhalten als Grenzfälle
2.3.3 Viskoelastizität
2.4 Materialeigenschaften und Schutzstrategien gegenüber Deformationen
2.4.1 Hohlzylinder
2.4.2 Innere Struktur von Röhrenknochen
2.4.3 Viskoelastische Elemente der
2.4.4 Das System Hyaluronsäure-Wasser als effizienter Stossdämpfer
2.4.5 Plastische Materialien in der Zahnheilkunde
3. Mechanik: Drücke und Strömungen
3.1 Druck als mechanische Grösse
3.1.1 Molekulares Bild des
3.1.2 Luftdruck und barometrische Höhenformel
3.1.3 Luft als Gasgemisch
3.1.4 Schweredruck
3.1.5 Stempeldruck
3.1.6 Druckmessung
3.2 Strömungen
3.2.1 Grundgesetz
... mehr
der Hydrodynamik
3.2.2 Kontinuitätsgleichung
3.2.3 Laminare und turbulente Strömung
3.2.4 Gesetz von Hagen-Poiseuille
3.2.5 Strömungswiderstand in parallel geschalteten Gefässen
3.2.6 Gleichung von Bernouilli
3.3 Blutkreislauf
3.3.1 Herz als
3.3.2 Windkesselfunktion
3.3.3 Auftreten von Turbulenzen
3.3.4 Durchblutung von Organen und Geweben
3.3.5 Blut als nicht-newtonsche Flüssigkeit
3.3.6 Stenosen und Aneurysmen
3.4 Weitere Anwendungen der Strömungsgesetze
3.4.1 Funktion von Ventilen und Klappen
3.4.2 Ausströmphänomene
3.4.3 Erzeugung von Unterdruck
3.4.4 Dynamischer Auftrieb
4. Mechanik: Grenzflächenphänomene
4.1 Grundlagen
4.1.1 Grenzflächen
4.1.2 Kohäsion versus Adhäsion, Benetzung
4.1.3 Oberflächenenergie
4.1.4 Kohäsionsdruck
4.2 Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung
4.2.1 Spreizung von Flüssigkeitslamellen
4.2.2 Abreissmethode
4.2.3 Tropfengrösse
4.2.4 Kapillare Steighöhe
4.3 Anwendungen
4.3.1 Oberflächenaktive Substanzen
4.3.2 Wasserabweisende Beschichtung
4.3.3 Strukturbildung durch amphiphile Stoffe in biologischen Systemen
5. Elektrik: Elektrische Felder
5.1 Kenngrössen eines elektrischen Feldes
5.1.1 Elektrische Ladung
5.1.2 Elektrische Kraft
5.1.3 Homogene und inhomogene elektrische Felder
5.1.4 Ladungen im elektrischen Feld
5.2 Elektrischer Dipol
5.2.1 Dipolmoment
5.2.2 Elektrisches Feld eines Dipols
5.2.3 Elektrokardiogramm (EKG)
5.2.4 Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
6. Elektrik: Elektrische Ströme
6.1 Grundlagen
6.1.1 Ohmsche Gesetz
6.1.2 Elektrischer Widerstand und Leitwert
6.1.3 Stromfluss und Wirkungen des elektrischen Stromes
6.2 Ionen und geladene Teilchen in Lösung
6.2.1 Elektrolytische Leitfähigkeit
6.2.2 Kolloidale Teilchen im elektrischen Feld
6.2.3 Elektrophorese
6.3 Gleichstromkreis
6.3.1 Elektrische Energie und Leistung
6.3.2 Kirchhoffsche Regeln
6.3.3 Reihen- und Parallelschaltung elektrischer Widers
3.2.2 Kontinuitätsgleichung
3.2.3 Laminare und turbulente Strömung
3.2.4 Gesetz von Hagen-Poiseuille
3.2.5 Strömungswiderstand in parallel geschalteten Gefässen
3.2.6 Gleichung von Bernouilli
3.3 Blutkreislauf
3.3.1 Herz als
3.3.2 Windkesselfunktion
3.3.3 Auftreten von Turbulenzen
3.3.4 Durchblutung von Organen und Geweben
3.3.5 Blut als nicht-newtonsche Flüssigkeit
3.3.6 Stenosen und Aneurysmen
3.4 Weitere Anwendungen der Strömungsgesetze
3.4.1 Funktion von Ventilen und Klappen
3.4.2 Ausströmphänomene
3.4.3 Erzeugung von Unterdruck
3.4.4 Dynamischer Auftrieb
4. Mechanik: Grenzflächenphänomene
4.1 Grundlagen
4.1.1 Grenzflächen
4.1.2 Kohäsion versus Adhäsion, Benetzung
4.1.3 Oberflächenenergie
4.1.4 Kohäsionsdruck
4.2 Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung
4.2.1 Spreizung von Flüssigkeitslamellen
4.2.2 Abreissmethode
4.2.3 Tropfengrösse
4.2.4 Kapillare Steighöhe
4.3 Anwendungen
4.3.1 Oberflächenaktive Substanzen
4.3.2 Wasserabweisende Beschichtung
4.3.3 Strukturbildung durch amphiphile Stoffe in biologischen Systemen
5. Elektrik: Elektrische Felder
5.1 Kenngrössen eines elektrischen Feldes
5.1.1 Elektrische Ladung
5.1.2 Elektrische Kraft
5.1.3 Homogene und inhomogene elektrische Felder
5.1.4 Ladungen im elektrischen Feld
5.2 Elektrischer Dipol
5.2.1 Dipolmoment
5.2.2 Elektrisches Feld eines Dipols
5.2.3 Elektrokardiogramm (EKG)
5.2.4 Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
6. Elektrik: Elektrische Ströme
6.1 Grundlagen
6.1.1 Ohmsche Gesetz
6.1.2 Elektrischer Widerstand und Leitwert
6.1.3 Stromfluss und Wirkungen des elektrischen Stromes
6.2 Ionen und geladene Teilchen in Lösung
6.2.1 Elektrolytische Leitfähigkeit
6.2.2 Kolloidale Teilchen im elektrischen Feld
6.2.3 Elektrophorese
6.3 Gleichstromkreis
6.3.1 Elektrische Energie und Leistung
6.3.2 Kirchhoffsche Regeln
6.3.3 Reihen- und Parallelschaltung elektrischer Widers
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Bibliographische Angaben
- Autor: Jürgen Arnhold
- 2017, 204 Seiten, mit zahlreichen Abbildungen, Masse: 30 cm, Kartoniert (TB), Deutsch
- Verlag: Verlag Wissenschaftliche Scripten
- ISBN-10: 3957350638
- ISBN-13: 9783957350633
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