Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

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1 Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Hörsaal P Dienstag Freitag 9:00-10:00 Vladimir Dyakonov Experimentelle Physik VI

2 Ich besuche diese Vorlesung, weil... alle Wissenschaften ihren Ursprung in der Physik haben moderne Forschung/Entwicklung interdisziplinär ist ich eine Erklärung der neuesten Entwicklungen auf einigen Gebieten suche ich Kenntnisse der fundamentalen physikalischen Gesetzmäßigkeiten erwerben möchte ich wichtige Vorgänge aus unserem täglichen Leben verstehen will um die Prüfung zu bestehen

3 Optik: Naturphänomene

4 Magnetismus: Kernspintomographie

5 Optik: Medizin Optische Fasern ermöglichen Licht um die Ecke zu leiten Grundlage für Chirurgie

6 Atomphysik: Röntgenstrahlung

7 Erforderliche Vorkenntnisse - Vektorrechnung - trigonometrische Funktionen - einfache Ableitungen - einfache Integrale

8 Inhalt der Vorlesung 0. Einleitung 1. Mechanik 2. Wärmelehre 3. Elektrizitätslehre 4. Optik 5. Atomphysik + Fehlerrechnung + Kernspinresonanz + Zusammenfassung

9 Struktur des Praktikums MG M1 WG W1 EG E1 E2 A3 OG O1 O2 O3 AG A1 A2 Mechanik Grundlagen Dichte und Hydrodynamik Wärmelehre Grundlagen Kalorimetrie Elektrizitätslehre Grundlagen Oszilloskop Elektrische Messmethoden Magnetische Kernresonanz (NMR) Optik Grundlagen Optische Bank Optische Spektroskopie Mikroskop Atomphysik Grundlagen Radioaktivität Röntgenstrahlen

10 Was ist Physik? 0. Einleitung - Physikalische Größen Ursprünglich war die Physik - πηψσικοσ (physikos, gr.): die Natur betreffend die Wissenschaft von allen Erscheinungen der Natur Mittlerweile viele Teildisziplinen: Astronomie, Biologie, Chemie, Medizin Physik: Untersuchung grundlegender Erscheinungen und Zusammenhänge in der unbelebten Natur Aussagen der Physik gründen auf Beobachtungen von Naturvorgängen Physik strebt an, Einsicht in die Naturzusammenhänge zu erlangen Naturvorgänge verstehen heißt Ursachen erkennen (Kausalitätsprinzip)

11 Beschreibung der Natur Physik beschäftigt sich mit Erscheinungen der unbelebten Natur Wir kennen viele physikalische Begriffe aus der Umgangssprache: z.b. Zeit, Kraft, Masse, Energie,... In der Physik wird deren Bedeutung eindeutig festgelegt: Definition physikalischer Größen Biophysik beschäftigt sich mit der belebten Natur Physikalische Gesetzmäßigkeiten werden auf Erscheinungen biologischer Systeme angewandt

12 Bedeutung des Experiments - Physik ist eine empirische und quantitative Naturwissenschaft - Physik benutzt Messung und Experiment zur Untersuchung von - Naturvorgängen - Erscheinungs- und Zustandsformen der Materie - Kräfte und Wechselwirkungen zwischen Materiebausteinen - Physik benutzt die Sprache der Mathematik um die gefundenen Grundprinzipien zu formulieren - Im Unterschied zur Philosophie fragt die Physik nicht nach dem warum?, sondern nach dem wie? - Physik ist eine grundlegende Wissenschaft für alle Naturwissenschaften

13 Gesetzmäßigkeiten Beobachtung Experiment Gesetze, Theorie

14 Frage des Tages Mit jedem Atemzug atmen wir einige Moleküle der Luft ein, die Julius Caesar bei seinem letzten Atemzug ausgeatmet hat. Handelt es sich dabei eher um: 1 Molekül oder Moleküle? Begründen Sie die Entscheidung. Es sei vorausgesetzt, dass sich die Zusammensetzung der Moleküle der Luft in den vergangenen 2000 Jahren nicht verändert hat und dass sie homogen in der Atmosphäre verteilt sind.

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