Inhaltsverzeichnis. Seite Kinematik in Anwendung auf die Verhältnisse am menschlichen Körper l Allgemeine Betrachtungen über die Bewegungen fester Körper . . 1 I. Bewegung eines Körperpunktes und Translation des Körpers . 11 1. Geschwindigkeit (Einführung des Differentialquotienten) . . 11 2. B e s c h l e u n i g u n g 21 3. W i c h t i g e B e w e g u n g s a r t e n . .23 a) Sinusschwingung 23 b) Kreisbewegung. Tangential- und Normalbeschleunigung . . 28 c) Beliebige krummlinige Bewegung 31 4. Beziehung der Bewegung eines P u n k t e s auf einKoordinatensystem 32 a) Ebene Bewegung 32 b) Räumliche Bewegung 38 5. G r a p h i s c h e M e t h o d e n z u r k i n e m a t i s c h e n A n a l y s e d e r empirisch bestimmten Bewegung eines P u n k t e s . . . 44 a) Wegkurven. Beispiele 44 b) Graphische Bestimmung der Geschwindigkeit. Geschwindig-, keitskurven. Beispiele 62 c) Graphische Bestimmung der Beschleunigung. Beschleunigungskurven. Beispiele 71 d) Zusammenfassende Darstellung der Bewegungsgesetze des menschlichen Schwerpunktes beim Gehen 76 e) Hodograph 80 6. F r e i h e i t d e r T r a n s l a t i o n s b e w e g u n g e i n e s K ö r p e r s . . . 86 II. Ebene Bewegung eines Körpers . . . a 89 1. R o t a t i o n eines Körpers um eine f e s t e Axe 90 2. Ä q u i v a l e n z zweier e n d l i c h e n R o t a t i o n e n um p a r a l l e l e Axen m i t einer einzigen R o t a t i o n 93 a) Allgemeine Resultate : • 93 b) Anwendungen auf das zweigliedrige Gelenksystem . . . . 103 . c) Kombination einer endlichen Translation mit einer endlichen Rotation und allgemeinste endliche Ortsänderung bei der ebenen Bewegung 109 3. Z u s a m m e n s e t z u n g u n e n d l i c h k l e i n e r D r e h u n g e n und W i n k e l g e s c h w i n d i g k e i t e n um p a r a l l e l e Axen . . . . 112 a) Allgemeine-Resultate 112 b) Anwendungen, auf das zweigliedrige Gelenksystem und auf die . Bewegungen in Zylindergelenken 118 4. Z u s a m m e n s e t z u n g von T r a n s l a t i o n s - und W i n k e l g e schwindigkeiten 123 a) Kombination einer Translationsgeschwindigkeit mit einer Winkelgeschwindigkeit 123 http://d-nb.info/579391124 XVI Inhaltsverzeichnis. Seite b) Anwendungen auf das zweigliedrige Gelenksystem und auf die Bewegungen in Zylindergelenken 127 c) Kombination mehrerer Translationsgeschwindigkeiten mit mehreren Winkelgeschwindigkeiten 129 d) Anwendungen auf die Bewegungen zwei- und dreigliedriger Gelenksysteme 131 5. Axenflächen und P o l k u r v e n einer ebenen B e w e g u n g . 139 a) Allgemeine Betrachtungen 139 b) Polkurven für die Bewegungen des nur im Ellbogengelenk gegliederten Armes 140 c) Polkurven für die in Zj'lindergelenken möglichen Bewegungen 145 6. F r e i h e i t der ebenen Bewegung eines Körpers 148 a) Allgemeine Betrachtungen 148 b) Beispiele 149 c) Allgemeine Koordinaten und deren Zusammenhang mit der Bewegungsfreiheit 151 III. Rotation eines Körpers um einen Punkt (sphärische Bewegung) 155 1. C h a r a k t e r i s i e r u n g der s p h ä r i s c h e n Bewegung . . . . 155 2. Äquivalenz zweier endlichen R o t a t i o n e n um v e r s c h i e dene Axen durch den D r e h p u n k t mit einer einzigen Rotation 157 a) Allgemeine Resultate ' 157 b) Anwendung auf die Bewegungen im Humero-Radialgelenk . . 165 c) Äquivalenz einer beliebigen endlichen Bewegung um einen festen Körperpunkt mit einer endlichen Rotation um eine bestimmte . ' durch den festen Punkt hindurchgehende Axe 169 3. Z u s a m m e n s e t z u n g u n e n d l i c h kleiner D r e h u n g e n und W i n k e l g e s c h w i n d i g k e i t e n um v e r s c h i e d e n e Axen durch einen festen P u n k t und P o l k e g e l der s p h ä r i s c h e n Bewegung 170 4. I n s t a n t a n e D r e h u n g s a x e n u n d P o l k e g e l für Bewegungen im Humero-Radialgelenk 174 a) .Gelenkbewegung, bei welcher sich beide Polkegel als Kreiskegel darstellen 174 b) Gelenkbewegung, bei welcher die Polkegel kompliziertere Gestalt aufweisen 179 5. K o o r d i n a t e n b e s t i m m u n g und F r e i h e i t der s p h ä r i s c h e n Bewegung 202 a) Allgemeine Koordinaten (Eulersche Winkel) . . . . . . 202 b) Verschiedene Grade von Bewegungsfreiheit 212 c) Verschiedene Gelenkbewegungen von zwei Graden der Freiheit 215 6. Das L i s t i n g s c h e Gesetz 218 a) Folgerungen aus dem Listingschen Gesetz 219 b) Mechanismen zum Erzwingen des Listingschen Gesetzes . . 226 c) Bestimmung, der instantanen Drehungsaxen für die Bewegung des Längspunktes auf einem größten Kreise der Exkursionskugelfläche .233 d) Bestimmung der Polkegel für die im vorhergehenden Abschnitt behandelte Bewegung 237 IV. Allgemeinste räumliehe Bewegung eines Körpers 257 1. Äquivalenz der a l l g e m e i n s t e n endlichen O r t s ä n d e r u n g eines Körpers im Räume mit einer S c h r a u b e n b e w e g i i n g 257 2. I n s t a n t a n e S c h r a u b e n a x e u. S c h r a u b e n g e s c h w i n d i g k e i t 262 .Inhaltsverzeichnis. XVII Seite 3. Äquivalenz einer S c h r a u b e n g e s c h w i n d i g k e i t mit zwei W i n k e l g e s c h w i n d i g k e i t e n um windschiefe Axen . . . 4. Axenflächen der allgemeinen räumlichen B e w e g u n g . . 5. K o o r d i n a t e n b e s t i m m u n g und F r e i h e i t der räumlichen Bewegung a) Vollkommen freie Beweglichkeit im Räume b) Beweglichkeit von fünf Graden der Freiheit c) Beweglichkeit von vier Graden der Freiheit . . . . . . . . d) Beweglichkeit von weniger als vier Graden der Freiheit . . 6. Ü b e r d i e B e w e g u n g i n n e r h a l b e i n e s G e l e n k e s . . . . a) Allgemeine Betrachtungen über die Arten der Gelenkbewegung bei nur punktförmiger Berührung der beiden Gelenkflächen . b) Untersuchung bestimmter Gelenkbewegungen c) Über den Einfluß der Deformierbarkeit des Gelenkknorpels auf die Bewegung in Gelenken mit geringem Flächenkontakt . . d) Zusammenhang zwischen Gelenkform und Gelenkbewegung ' . V. Über Bewegungen in Gelenksystemen 1. K i n e m a t i s c h e K e t t e n a) Bewegungsfreiheit der Glieder der oberen Extremität relativ zum Rumpfe b) Bewegungsfreiheit der Glieder der unteren Extremität relativ zum Rumpfe 2. F r e i h e i t der F o r t b e w e g u n g und F r e i h e i t d e r F o r m ä n d e rung eines Gelenksystems 3. Zwangläufig geschlossene k i n e m a t i s c h e K e t t e n im Organismus • Kinetik (Muskelmechanik) I. Einiges aus der Kinetik eines einzelnen starren Körpers . . 1. Zusammenfassung der an einem starren Körper angreifenden Kräfte . . a) Maß und Darstellung einer Kraft /b) Mehrere Kräfte, deren Richtungen durch ein und denselben Punkt eines starren Körpers gehen. Gleichgewichtsbedingungen 'c) Kräftepaare d) Beliebiges Kräftesj'stem an einem starren Körper 2. Allgemeine Sätze über d i e W i r k u n g der an einem s t a r r e n Körper angreifenden Kräfte ., . a) Schwerpunktssätze b) Über den Druck auf eine feste Drehungsaxe eines starren Körpers II. Das ebene zweigliedrige (Jelenksystem 1. Zurückführung der Kinetik des zweigliedrigen Gelenksystems auf die Kinetik einzelner s t a r r e r Körper . . 2. Über die Bewegungen eines um eine feste Axe drehbaren zweigliedrigen Gelenksystems . . "". . . ' . . . a) Ableitung der Bewegungsgleichungen des Systems . . . . b) Einführung der reduzierten Systeme und Hauptpunkte . . . 3. Das frei bewegliche ebene zweigliedrige Gelenksystem 4. Über dieDrehungsmomente. der Schwereund derMuskeln ia) Drehungsmomente beim frei beweglichen System. Gleichgewicht beim S\'stem .b) Drehungsmomente beim beschränkt beweglichen System . . 5. Gleichgewicht zwischen Schwere u n d ' M u s k e l n am beschränkt beweglichen zweigliedrigen Gelenksystem . 266 275 284 284 286 289 292 295 296 300 304 307 314 315 317 327 331 335 336 337 337 337 340 353 355 357 357 362 369 369 373 375 382 387 391 391 395 399 XVIII Inhaltsverzeichnis. Seite 6. Über die A n f a n g s b e w e g u n g eines zweigliedrigen ebenen Gelenksystems a) Anfangsbewegung des frei beweglichen Systems b) Anfangsbewegung des um eine feste Axe drehbaren Systems. Kinetisches Maß eines Muskels III. Das ebene dreigliedrige Gelenksystem 1. Die r e d u z i e r t e n S y s t e m e und H a u p t p u n k t e des dreigliedrigen G e l e n k s y s t e m s 2. Z u r ü c k f ü h r u n g der Kinetik des d r e i g l i e d r i g e n Gelenks y s t e m s auf die Kinetik einzelner s t a r r e r Körper . . . IV. Das aus beliebig viel Gliedern bestehende Gelenksystem . . . 1. Über die H a u p t p u n k t e und r e d u z i e r t e n S y s t e m e des allgemeinen G e l e n k s y s t e m s 2. V e r w e n d u n g der B e w e g u n g s g l e i c h u n g e n des a l l g e meinen G e l e n k s y s t e m s zur B e s t i m m u n g der i n n e r e n Kräfte i n s b e s o n d e r e der M u s k e l s p a n n u n g e n 3. E m p i r i s c h e B e s t i m m u n g der B e w e g u n g eines Gelenksystems .. Akustik I . Allgemeines über Wellen, insbesondere Schallwellen 1. F o r t s c h r e i t e n d e W e l l e n a) Fortschreitende Transversalwellen . . . . . b) Fortschreitende Longitudinalwellen . 2. S t e h e n d e ' W e l l e n a) Stehende Transversalwellen b) Stehende Longitudinalwellen 3. Z u s a m m e n h a n g zwischen s t e h e n d e n und f o r t s c h r e i t e n den Wellen II. Schall-wahrnehmungen und Klanganalyse 1. G e r ä u s c h e und Klänge 2. Über die Klangfarbe . . . ." a) Die Schwingungsform in ihrer Abhängigkeit von der Phasenstellung der Komponenten b) Der Satz von Fourie^r . c) Bedeutung des Fourierschen Satzes für die Klanganalyse. Resonatoren ,• . d) Zusammenhang zwischen der Empfindung der Klangfarbe und der Zusammensetzung eines Klanges e) Unabhängigkeit der Klangfarbe von der Phasenstellung der Teiltöne eines Klanges f) Über die mathematische Ausführung der Fourierschen Analyse III. Physikalische Vorgänge im Ohr 1. Ä u ß e r e s Ohr und Mittelohr a) Ohrmuschel und äußerer Gehörgang b) Das Trommelfell c) Die Kette der Gehörknöchelchen d) Funktion der beiden Muskeln der Paukenhöhle 2. Vorgänge im L a b y r i n t h a) Schwingungen der Labyrinthflüssigkeit b) Übertragung der Flüssigkeitsschwingungen auf die Basilarmembran in der Schnecke c) Die Resonanztheorie des Hörens 408 409 411 424 426 435 446 446 451 454 476 477 480 480 484 492 492 495 499 511 511 513 514 517 518 521 523 525 531 531 531 533 541 549 551 553 558 560 Inhaltsverzeichnis. XIX Seite d) Erklärung der Schwebungen durch die H e l m h o l t z s c h e Resonanztheorie • e) Über die Dämpfung der Resonatoren im Ohr IV. Stimm- und Sprechwerkzeuge . . . 1. Über membranöse Zungenpfeifen 2. Über den Hau des Kehlkopfes 3. Die akustischen Funktionen der Gelenke und Muskeln des Kehlkopfes 4. Über die Schwingung der Stimmlippen 5. Erzeugung der Vokale und Konsonanten Optik I. Brechung bzw. Reflexion eines homozentrischen Strahlenbündels an einer Kugelfüiche 1. Über die E r h a l t u n g der H o m o z e n t r i z i t ä t der Strahlenbündel 2. Abbildung m i t t e l s t Z e n t r a l s t r a h l e n a) Ableitung der allgemein gültigen Beziehungen und Formeln . b) Beispiele für die Anwendung der gewonnenen Formeln . . . c) Zusammenhang der Formeln für die Brechung a n einer Kugelfläche mit denen für die Reflexion a n einem sphärischen Spiegel d) Verwendung der Spiegelformeln für die Bestimmung der Hornhautkrümmung am lebenden Menschen. Ophthalmometer . . I I . Zentrierte optische Systeme brechender Kugelflächen . . . . 1. A l l g e m e i n g ü l t i g e B e z i e h u n g e n u n d F o r m e l n . . . . 2. Teleskopische Systeme a) Die brechende Ebene . b) Aus mehreren brechenden Ebenen zusammengesetztes System c) Zusammensetzung nichtteleskopischer Systeme zu einem teleskopischen System 3. Z u s a m m e n s e t z u n g z e n t r i e r t e r brechender Systeme . . III. Beispiele fUr die Bestimmung und Verwendung der Kardinalpunkte zentrierter optischer Systeme 1. Der o p t i s c h e A p p a r a t des m e n s c h l i c h e n Auges . . . 2. B e r e c h n u n g von Linsen und Brillen 3. Die Lupen und d a s Mikroskop a) Maß der Vergrößerung und des Vergrößerungsvermögens . . b) Einfache Lupen c) Zusammengesetzte Lupen und Okulare d) Das zusammengesetzte Mikroskop IV. Über die einer scharfen, farbenreinen und lichtstarken Abbildung gesetzten Grenzen und die Mittel zu ihrer Erweiterung . . . 1. Über die s p h ä r i s c h e A b e r r a t i o n 2. Abbildung k l e i n e r Objekte durch w e i t geöffnete S t r a h lenbündel. Abbesehe Sinusbedingurig 3. Über A s t i g m a t i s m u s 4. A b b i l d u n g a u s g e d e h n t e r Objekte. Airysche T a n g e n t e n bedingung . . . : 5. Über die c h r o m a t i s c h e A b e r r a t i o n a) Chromatische Aberration an Kugelflächen, am menschlichen Auge und an. unendlich dünen Linsen . . . • . b) Achromasie bei einer einzelnen Linse von endlicher Dicke . c) Achromatische Linsenpaare d) Sphärische Differenz der chromatischen Aberration. Achromate. Apochromate und Kompensationsoktflare 567 570 574 574 577 583 591 595 •600 601 601 614 614 638 648 656 665 665 685 685 687 690 697 701 701 713 724 725 730 744 759 781 784 814 840 858 862 863 881 897 904 XX Inhaltsverzeichnis. . 6. Ü b e r d i e B e g r e n z u n g d e r a b b i l d e n d e n S t r a h l e n b ü n d e l a) Aperturblende. Eintrittspupille und Austrittspupille . . . . b) Gesichtsfeldblende. Eintrittsluke und Austrittsluke . . . . c) Eintritts- und Austrittspupille sowie Eintritts- und Austrittsluke des menschlichen Auges 7. Ü b e r d i e B e l e u c h t u n g s s t ä r k e u n d d i e H e l l i g k e i t o p t i scher Bilder sowie ihre A b h ä n g i g k e i t von der numerischen Apertur Seite 906 907 924 930 937 V. Über die Ab besehe Theorie der Abbildung nicht selbstleuchtender Objekte 955 . 1 . Unterschied zwischen selbstleuchtenden und beleuchteten Objekten. Kohärentes und i n k o h ä r e n t e s Licht . 955 2. Abbildung selbstleuchtender Objekte 957 3. Abbildung beleuchteter bzw. d u r c h l e u c h t e t e r Objekte 958 a) Abbildung einer kreisförmigen Öffnung 959 b) Abbildung eines Parallelgitters. Verallgemeinerung der gefundenen Resultate 961 c) Experimentelle Prüfung der Ab besehen Theorie mit Hilfe des Diffraktionsapparates ' 981 4. Über >die Grenzen für die Auflösbarkeit der S t r u k t u r eines mikroskopischen Objektes 984 VI. Dunkelfeldbeleuchtung und Ultramikroskopie 9S8 1. Über das Wesen der Dunkelfeldbeleuchtung , 988 2. Die verschiedenen Methoden zur Verwirklichung der Dunkelfeldbeleuchtung 990 a) Seitliche Beleuchtung ' 990 b) ZentraleBlende im Diaphragmenträger desBeleuchtungsapparatos 991 c) Paraboloidkondensor 993 d) Kardioidkondensor , . 995 e) Zentrale Blende im Mikroskop 1006 3. Ultramikroskopie . . . 1007 VII. Über die Anwendung der Polarisationserscheinnngen in der Medizin 1015 1. Allgemeines über P o l a r i s a t i o n des Lichtes 1015 a) Linear polarisiertes Licht : 1015 b) Elliptisch und zirkulär polarisiertes Licht 1026 c) Elastizitätsaxen und optische Axen 1036 d) Mittel zur Erzeugung linear polarisierten Lichtes 1044 ei Drehung der Polarisationsebene 1049 2. Das Polarisationsmikroskop 1054 a) Allgemeines über die Einrichtung des Polarisationsmikroskops . . und die in demselben zu beobachtenden Erscheinungen . . . 1054 b) Beobachtungen an Kristallkeilen und an durch Druck oder Zug deformierten Gelatinekörpern. Optische Indikatrix . . .' . 1063 c) Polarisationserscheinungen im weißen Licht. Gipskeil und Gipsplättchen 1067 d) Additions- und Subtraktionsfarben 1073 e) Über die Untersuchungen mit Hilfe des Polarisationsmikroskops 1078 3. Polarimetrie • . . . . 1088 a) B i o t - M i t s c h e r l i c h s c h e s Polarimeter 1089 b) Über die -Verwendung weißen Lichtes in der Polarimetrie. S o l e i l s c h e Doppelquarzplatte . . . . ' . . 1096 c) Saccharimeter von S o l e i l . Keilkompensation . . . . . . 1109 d) Polaristrob'ometer von W i l d . S a v a r t s c h e Doppelplatte . . 1 1 1 3 e) Halbschattenapparate .-.-...•. . 1114