Themenkatalog Physik für Mediziner TP1

Themenkatalog Physik für Mediziner TP1:
Elektrische und magnetische Prozesse
Elektrostatik: elektrische Ladung, Elementarladung, Leiter und Nichtleiter, Coulombsches-Gesetz, elektrisches
Feld, elektrische Feldstärke, elektrische Feldlinien, elektrische Felder einzelner Punktladungen, Eigenschaften von
Dipolen, elektrisches Potential, elektrisches Potential einer Punktladung, Energie von Ladungen in einem
elektrischen Feld, elektrische Spannung, Zusammenhang zwischen elektrischem Potenzial und Energie, Kapazität,
Funktion und Aufbau eines Plattenkondensators, Energiespeicherung im Kondensator, Dielektrizitätskonstante,
Ladungserhaltungssatz
Elektrischer
Strom:
elektrischer
Strom,
elektrische
Widerstände,
spezifische
Widerstände,
Temperaturabhängigkeit elektrischer Widerstände, Ohmsches Gesetz, elektrische Arbeit und elektrische Leistung,
Wechselstrom, Kirchhoffsche Regeln, Reihen –und Parallelschaltung von Widerständen und Kondensatoren
Biophysik erregbarer Zellen: RC Schaltung, Längs- und Zeitkonstante, Beladung und Entladung von einem
Kondensator, elektrische Eigenschaften der Zellmembran, Ionenpermeation durch eine biologische Zellmembran,
Leitfähigkeit in Elektrolyten, spezifischer Widerstand eines Elektrolyten elektrochemische Potenziale,
Gleichgewichtspotenzial, Nernstsche Gleichung, elektrochemisches Gradient
Wärmelehre
Wärme: Thermodynamische Systeme, Temperatur, Temperaturskalen, Temperaturmessung, Gay-Lussacsche
Gesetze, Zustandsgleichung für ideale Gase, reale und ideale Gase, kinetische Gastheorie, Maxwellsche
Geschwindigkeitsverteilung, Wärmekapazität, Wärmeenergie, Wärmeübertragung Mischwärme, Phasenübergänge
zwischen Aggregatzuständen, latente Wärme, Schmelzwärme, Verdunstwärme, physiologische Brennenergie,
chemische Energie
Hauptsätze der Thermodynamik: 0. Hauptsatz der Thermodynamik, positive und negative Arbeit und Wärme,
Volumenarbeit, 1. Hauptsatz der Thermodynamik, Wärmemaschinen, Energieumwandlung, 2. Hauptsatz der
Thermodynamik, Wirkungsgrad von Wärmemaschinen
Röntgen & Radioaktivität
Radioaktivität: Atomaufbau, Massendefekt, -Strahlung, -Strahlung, -Strahlung, radioaktive Zerfallsreihen,
Gesetz des radioaktiven Zerfalls, Compton Streuung, Photoeffekt, Aktivität, biologische Halbwertszeit,
Äquivalentdosis, Funktionsweise von Szintillationszähler und Geiger-Müllerzählrohr
Röntgen: Entdeckung der Röntgenstrahlung, Atomaufbau, elektro-magnetische Wellen und ihr Spektrum,
Bremsstrahlung, charakteristische Strahlung, Massenschwächungs-koeffizient, Erzeugung von Röntgenstrahlung,
Moseley-Beziehung, Absorption von Röntgenstrahlung,
Dosimetrie: Dosisgrößen und -einheiten (natürliche und zivilisatorische Umgebungsstrahlung), Energie-, Ionen-,
Äquivalentdosis, effektive Dosis, Strahlenwichtungsfaktoren, stochastische und deterministische Strahlenschäden,
Schwellwert für Strahlenkrankheit, Drei Strahlenschutzgrundsätze
Mechanik
Geschwindigkeit (und gleichförmige Bewegung), Beschleunigung, Kraft, vektorielle Kräftezerlegung, Gewichtskraft,
Hebelgesetz, Drehmoment, Arbeit und Leistung, Winkelfunktionen und ihre Umkehrfunktionen,
Themenkatalog Physik für Mediziner TP2:
Optik:
Geometrische Optik: Fermatsches Prinzip, Huygenssche Prinzip, Reflexion, Brechung, Totalreflexion, Grenzwinkel,
Dispersion, Linsen, Brechkraft, Abbildung, reelles & virtuelles Bild, Abbildungsmaßstab, optischer Apparat des Auges,
Abbildungsfehler,Lichtleiter, numerische Apertur
Wellenoptik: Licht als elektromagnetische Welle, Wellenlänge, Frequenz, elektromagnetisches Spektrum,
Lichtgeschwindigkeit, Brechungsindex, Interferenz & Beugung, Doppelspalt, Auflösungsvermögen, Polarisiertes Licht
Quantenoptik: Welle-Teilchen-Dualismus, Wechselwirkung von Licht mit Materie, Absorption, Lambert-Beersche
Gesetz, Jablonski Diagramm, Fluoreszenz, Emission, stimulierte Emission, Strahlungsquellen, Laser, thermischer
Strahler
Flüssigkeiten:
Fluide: Aggregatzustände, Dichte, Druck, Messen von Drücken, Pascalsches Prinzip, Auftrieb, Archimedisches
Prinzip, Laplace-Gesetz, Volumenarbeit, Blutdruck Messung, Windkessel-Funktion
Bewegte Flüssigkeiten: Bernoulli-Gleichung (Energieerhaltung, Anwendung), Viskosität, Strömungswiderstand,
Reihen- und Parallelschaltung, Gesetz von Hagen-Poisseuille, laminare und turbulente Strömung, Strömung in
elastischen Gefäßen, Fåhraeus-Lindqvist-Effekt, Newtonsche Flüssigkeit, Stokes Gesetz, Blutsenkungsgeschwindigkeit
Schwingungen & Wellen
Schwingungen: Harmonische Schwingungen inklusive mathematischer Beschreibung, Harmonischer Oszillator,
Bewegungsgleichung des harmonischen Oszillators Gedämpfte Schwingungen, Erzwungene Schwingungen,
Energieerhaltung, periodische Funktionen, Eigenfrequenz, Resonanz, Resonanzkatastrophe,
Wellen: Harmonische Wellen inklusive mathematischer Beschreibung, Mechanische Wellen, Elektromagnetische
Wellen, Materiewellen, Ausbreitungs- und Phasengeschwindigkeit, Transversal und Longitudinalwellen, Schall-und
Ultraschallwellen, Schallintensität, Schalldruckpegel, Dopplereffekt, Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz,
Stehende Wellen, Kundtsches Rohr, Physik des Ohres