Physik für Mediziner (Fach) / Physik für Mediziner (Lektion)
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Physik für Mediziner
Diese Lektion wurde von lechris88 erstellt.
- Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts 380 - 780 nm Wärmestrahlung zum größten Teil unsichtbar für das menschliche Auge
- Wiensche Verschiebungsgesetz T * λmax = const. T immer in Kelvin!
- Berechnung der Schallgeschwindigkeit Z = p * v v = Z/p p: Dichte v: volumen
- Berechnung der Wellenlänge λ = v/f f: Frequenz v: Ausbreitungsgeschwindigkeit
- Berechnung der Wellenlängendifferenz Δλ = 1/f (Z1/p1 - Z2/p2)
- Berechnung der Äquivalentdosisleistung H α 1/r2
- Berechnung der Ionendosis J = Q/m Q = It I = U/R m = pV
- Schwächungsgesetz von Röntgenstrahlung Allgemeine Formel: I = I0 * exp (-μd) Für eine Halbwertsschichtdicke: I / I0 = 1/2 = exp (- μd1/2)
- Arten von Schallwellen Transversalwellen (Querwellen): senkrecht zur Ausbreitungsrichtung Longitudinalwellen (Längswellen): in Ausbreitungsrichtung
- Beschreibung der Welle als Frequenz f = 1/T [s-1] in Hz
- Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle V = λ * f f = Frequenz λ = Wellenlänge
- Berechnung des Schallpegels L1 = 10 * log I/I0 dB
- Zustandsgleichung des idealen Gases p*V = n * R * T p: Druck V: Volumen n: Stoffmenge [mol] = 6,022 * 1023 (Avogadro-Konstante) R: allgemeine Gaskonstante = 8, 3144 J [mol*K] T: Temperatur in Kelvin
- Zustandsänderung von Gasen isotherme Zustandsänderung: Temperatur konstant ⇒ ergibt immer eine Kurve isobare Zustandsänderung: Druck konstant ⇒ Ursprungsgerade isochore Zustandsänderung: Volumen konstant ⇒ ergibt immer ...
- Berechnung der relativen Luftfeuchtigkeit Relative Luftfeuchtigkeit = Dampfdruck / Sättigungsdampfdruck * 100%
- Volumenberechnung von Gasen bei vorgegeben Drücken/ ... V2 = V1 * p1/p2 * T2/T1
- Maxwell-Boltzmann-Verteilung In einem idealen Gas existiert bei fester Temperatur eine Geschwindigkeitsverteilung Gasdruck entsteht mikroskopisch durch elastische Stöße mit der Behälterwand
- Berechnung der Gaskonstante p * V / T = c
- Modell des idealen Gases In einem idealen Gas wird die Ausdehnung der Teilchen (Atome, Moleküle) vernachlässigt wird das Eigenvolumen der Teilchen vernachlässigt Je ein mol zweier unterschiedlicher idealer Gase haben bei gleichem ...
- Relative Unsicherheit (absolute Unsicherheit/ Maßanzahl) * 100 %
- Berechnung des Bestwertes x (quer) = x1 + x2 + x3 + ... xn / n
- Standardabweichung s s = √ ((xi - x(quer))2 / n - 1) Die Standartabweichung ist ein Maß für die Qualität eines Messverfahrens und kann nur durch Verbesserung des Messverfahrens, nicht jedoch durch die Erhöhung der Anzahl ...
- Messunsicherheit u u = s / √n
- relative Messunsicherheit εX = (ux / xquer) 100 %
- Brechung von Lichtstrahlen Wird beim Durchgang durch die Grenzfläche der Brechungsindex größer (n2 > n1), so wird der Winkel zum Lot kleiner (α2 < α1). Der Lichtstrahl wird zum Lot hin gebrochen Wenn n2 < n1 ⇒ Der Lichtstrahl ...
- Snellius`sches Brechungsgesetz n1* sin α1 = n2* sin α2 n/f = n`/f´ n: Brechungsindex f: gegenstandsseitige Brennweite f`: bildseitige Brennweite
- Abbildungsgleichung f/g + f`/b = 1 g: Gegenstandsweite b: Bildweite
- Abbildungsmaßstab B/G = f / (g-f) = (b - f`) / f` B: Bildgröße G: Gegenstandsgröße
- Brechkraft D D = n/f n: Brechungsindex des Mediums auf Gegenstandsseite f: gegenstandsseitige Brennweite Einheit Dioptrie: 1 dpt = 1/1 m DSystem = D1 + D2 - d/n * D1 * D2 d: Abstand der Linsenmitte (Hauptebene)
- Pathologien Auge Emmetropes Auge: normalsichtiges Auge presbyopes Auge: alterweitsichtiges Auge myopes Auge: kurzsichtiges Auge hyperopes Auge: weitsichtiges Auge
- Hagen-Poiseuillesches Gesetz Für laminare Strömungen von viskosen Flüssigkeiten: Strömungswiderstand R = (8*η*l) / (π*r4) ΔV/t ∝ r4/l R ∝ 1/r4
- Berechnung der Ladung eines Ladungsträgers Q = C * U
- Ohmsches Gesetz R = U/I = ρ * l/A ρ = spezifischer Widerstand (ist geometrieunabhängig): ρ = 1/σ In einer Reihenschaltung addieren sich die Widerstände: Rgesamt = R1 + R2 + R3 + ... In Parallelschaltung addieren ...
- Membranzeitkonstante τ = R * C Kondensatorspannung auf 63% des Maximalwertes angestiegen ist!
- Kapazität eines Plattenkondensators C = εε0 * A/d Einheit: Farad Mit größerer Fläche der Kondensatorplatten können mehr Ladungen auf den Platten gespeichert werden. Je kleiner der Plattenabstand, desto stärker ziehen sich die Ladungen ...
- Berechnung der Potentialdifferenz ΔΦ = ΔE / Q
- Vergleich elektrischer Stromkreis und Wasserkreislauf ... Stromkreis: Wasserkreislauf: elektrischer Widerstand - Strömungswiderstand Spannung - Druckdifferenz Stromstärke - Volumenstromstärke ...
- Allgemeine Kontinuitätsgleichung Das Produkt aus der mittleren Strömungsgeschwindigkeit und dem Gesamtquerschnitt ist konstant: ¯ v * Agesamt = Igesamt = const., wobei Agesamt und Igesamt den Gesamtquerschnitt bzw. die gesamte Volumenstromstärke ...
- Berechnung der Pumpleistung des Herzens Volumenarbeit: ΔWVol = Δp * ΔV bzw. P = Δp * j Δp: Druckdifferenz j: Strömungsgeschwindigkeit (V in m3 pro Sekunde)
- Berechnung der Ladungsmenge Beispiel: Durch einen Leiter fließt für eine halbe Minute ein Strom von 2 mA. Welche Ladungsmenge wird transportiert? Richtige Antwort: Q = I*Δt = 2 mA * 30 s = 60 mC
- Leitwert G Leitungseigenschaften werden durch den elektrischen Leitwert G (Einheit Siemens) beschrieben: Leitwert G = I/U bzw. G = σ * A/l σ: Leitfähigkeit: σ = G * l/A Bei Flüssigkeitsströmungen durch Rohre: ...
- Geschwindigkeit v = s/t v: Geschwindigkeit s: Strecke t: Zeit
- Dichte Die Dichte ρ (Rho), auch Massendichte genannt, ist der Quotient aus der Masse m eines Körpers und seinem Volumen V (bzw. seiner Fläche: m2,...): ρ = m/V
- Ionenzahl Ionenzahl = Konzentration x Volumen
- Strömungsgeschwindigkeit Strömungsgeschwindigkeit = Flüssigkeitsmenge/Zeit x Querschnitt
- Halbwertszeit Halbwertszeit = Zeit/ Anzahl der Halbwertszeiten Zeit = Anzahl der Halbwertszeiten x Halbwertszeit
- Stromstärke Die Stromstärke ist definiert als Ladung pro Sekunde! d.h. 1A = 1 C/s 1C = 1/1,60219*10^(-19)
- Kathode/Anode Anode (-Pol): hier findet die Oxidation statt. Kathode (+Pol): hier findet die Reduktion statt. Elektronen fließen von der Anode zur Kathode.
- Elektrische Leistung elektrische Leistung P (z.B. in Watt) = U (in V) * I (in A) Berechnung Widerstand R = U2/P W = P * t
- Berechnung der Kreisfläche A = πr2