Prof. W. Dünnweber und Prof. M.Faessler. Studenten der (Tier)Medizin, des Lehramtes (nicht vertieft), der Naturwissenschaften mit Physik als Nebenfach
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- Mona Maurer
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1 EP1: Experimental Physik - Einführung in die Physik Dozenten: Versuche: Prof. W. Dünnweber und Prof. M.Faessler P. Koza Hörer: Studenten der (Tier)Medizin, des Lehramtes (nicht vertieft), der Naturwissenschaften mit Physik als Nebenfach Übungen: Klausur: Übungsaufgaben zum Lösen/Rechnen (Besprechung der Aufgaben Mo., Mi ) Mittwochs Tiermediziner Montags andere Studienrichtungen schriftlich, Datum nach Absprache mit Studenten im Großen Physikhörsaal
2 Physikvorlesungen (EP): (Tier) Mediziner Nebenfach Lehramt EPI* X offiziell (x) x x EPII x (x) x EPIII x (x) x Klausur EPI (X)**? x Übungen EPI*** (X) freiwillig (x) x * Mo., Mi Uhr ** Kann die mündliche Vorphysikumsprüfung in Physik ersetzen (Freischuß!) *** Übungen Mo., Mi Uhr
3 Physikvorlesungen (EP) EPI Mechanik, Akustik, Wärmelehre, Optik, Elektrizität, Atome, Kerne, Kondensierte Materie Anwendungen in Alltag und Medizin Mathematische Voraussetzungen: Die 4 Grundrechenarten, etwas Differenzieren, wenig Integrieren EPII Mechanik (incl. Wellenund Relativistische M.), Akustik, Thermodynamik EP III Elektrodynamik, Optik, Vertiefung der Begriffe u. Zusammenhänge unter Einsatz höherer Mathematik: Differential- u. Integralrechnung, komplexe Zahlen etc.
4 LITERATUR Standardwerke für EPI Trautwein et al., Physik für Medizinier W. De Gruyter Verlag 520 Seiten Haas, Physik für Pharm. u. Mediziner. Wissensch. Verlags Ges. 470 S. Vertiefende Bücher: Gerthsen + Kneser + Vogel Physik Springer Verl. 900 S. Tipler Physik Spektrum Akademischer Verlag1520 S.
5 Weitere Bücher: Seibt Edition Medizin VCH 440 S. Hellenthal Thieme Verlag 370 S. Kamke et al. Teußner Verl. 640 S. Stuart-Klages Springer Verl. 370 S. Westphal Springer Verl. 265 S. Physik für Mediziner Physik für Pharm., Med. u. Biol. Physik für Mediziner Kurzes Lehrbuch der Physik Kleines Lehrbuch d. Physik
6 Wozu soll man dann noch in die Vorlesung gehen? Mehrere Vorteile: Vorlesung muss sich kürzer fassen als Bücher Demonstrationsversuche Dozent beantwortet Fragen Man bekommt Hinweise zum Bestehen der Klausur...
7 Einleitung Gegenstand, Ziel und Methode der Physik: ϕυσις = materielle Natur, Welt Ziel der Wissenschaft Physik: Aufbau der Materie und Wechselwirkungen zwischen materiellen Objekten zu verstehen Begriff von Physik heute: Grundlagendisziplinen wie Mechanik, Thermo-, Elektrodynamik... und Sachgebiete wie Atom-, Kern-, Geo-, Biophysik... (abtrünnige Gebiete: Chemie, Biologie,... Medizin) Physik ist empirische Wissenschaft
8 Zur Methode der Physik Physik ist eine exakte, quantitative Wissenschaft Physik als Sprache gedeutet verwendet quantitative Begriffe = physikalische Größen Umgangssprache: qualitative Begriffe: heiß, kalt, viel, wenig... komparative Begriffe: heißer als, mehr,... quantitative Begriffe: 18 Kelvin, 5.- Euro, 1 Maß Bier Verwendung quantitativer Begriffe impliziert Meßvorgang, d.h.einen Vergleich mit Referenzmaß. Quantitativer Begriff (= physikalische Größe) ist Kürzel für Meßvorschriften Versuche zu qualitativen Sinneswahrnehmungen
9 Physikalische Aussagen sind meist Gleichungen, die einfachsten: PHYSIKALISCHE GRÖSSE = (ZAHL ± FEHLER) EINHEIT z. B. T = (18.0 ± 1.0) K Temperatur Kelvin Kompliziertere Aussagen (Definitionen von neuen phys. Größen oder Gesetzen) sind meist Gleichungen für Zusammenhänge zwischen phys. Größen. z. B. v x = x 2 x 1 Geschwindigkeit t 2 t 1 r F = m r a Kraft = Masse mal Beschleunigung
10 Bei Zusammensetzung von Definitionen und Gesetzen zu Theorien und Umformung von Gesetzen werden die Regeln der Logik und Mathematik benötigt Naturwissenschaften sind das gewaltigste intellektuelle Werk der Menschheit. Eine Realisierung des Turms von Babel dank einer einheitlichen Sprache. Film Powers of Ten Maßeinheiten Standard (SI) z. B. m, s, kg, Joule (nicht Standard z. B. feet, inch, Kalorie..) Man unterscheidet zwischen abgeleiteten und Basiseinheiten
11 Basisgrösse (Symbol) Länge (l) Zeit (t) Masse (m) El. Stromstärke (I) Temperatur (T) Lichtstärke Stoffmenge (n) SI-Einheit (Basiseinheiten) Meter Sekunde Kilogramm Ampère Kelvin Candela Mol (Symbol) (m) (s) (kg) (A) (K) (cd) (mol)
12 Präfixe für Zehnerpotenzen von Einheiten deka (da) hekto (h) kilo (k) Mega (M) Giga (G) Tera (T) Peta (P) Exa (E) dezi (d) centi (c) milli (m) mikro (µ) nano (n) pico (p) femto (f) atto (a) z. B (m) = 5 (fm) Kerndurchmesser Kilometer = (km) = (m) * Joule = 10 (EJ) ** * Strecke, die Licht in einer Sekunde zurücklegt ** Energieverbrauch in Deutschland pro Jahr (2002)
13 Es gibt keine Messung ohne Meßfehler Ablesegenauigkeit Streuung des Meßwertes bei Wiederholung der Messung (statistischer Fehler) systematische Fehler z. B. Zeit mit Armbanduhr Ablesegenauigkeit 1 s Quarzuhren: Streuung von 1/30000 [s/s] Atomuhren: besser als 1/ Man unterscheidet: Präzisionsmessungen und explorative Messungen Bild Apfelschuß
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