PHY124 Physik für die Biomedizin

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Jürg Osterwalder
Vorlesungsassistentin: Lisa Grad
Übungsorganisation: Dr. Luca Castiglioni / Ruth Bründler
   
Vorlesung: Montag, 08:00 - 11:00, in Y15 G20
Freitag,  08:00 - 09:45, in Y15 G20
Vorlesungsbeginn: Montag, 19. Februar 2018, 08:00

Informationen zur Vorlesung

Zur Vorlesung gibt es nur teilweise ein Skript. Der Dozent benutzt die Wandtafel. Je nach Lerntyp empfiehlt sich das Mitschreiben. Die Wandtafeln werden fotografiert und auf dieser Webseite abgelegt, ebenso in der Vorlesung gezeigte Bilder.

>>>   Skript - Kapitel 1: Mechanik (PDF, 19156 KB)

>>>   Skript - Kapitel 3: Thermodynamik (PDF, 10567 KB)

Begleitend zur Vorlesung wird folgendes Buch empfohlen (fakultativ):

A. X. Trautwein, U. Kreibig, J. Hüttermann (in der Tabelle unten abgekürzt als TKH):
"Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten" (8. Auflage, de Gruyter Studium, 2014)

erweiterte Literaturliste (PDF, 49 KB)

Sprechstunde des Dozenten: jeweils montags 11:15 - 12:00 im Büro Y36 K92 (ohne Anmeldung)
Email: osterwal@physik.uzh.ch (keine Physikfragen per email !)

 

Informationen zu den Übungen

Die Übungsstunden finden wöchentlich statt, mit Ausnahme der Osterferien (14. bis 21. April). Beginn ab der zweiten Semesterwoche.

Die Übungsblätter werden jeweils spätestens am Mittwoch auf dieser Webseite bereitgelegt. In der darauf folgenden Woche werden die Aufgaben in den  Übungsgruppen gemeinsam mit den Assistenten diskutiert, worauf Sie eine Woche Zeit haben zum selbständigen Lösen. In der folgenden Woche werden sie abschliessend durch die Assistenten besprochen. Es müssen keine Übungen abgegeben werden, und es werden keine Musterlösungen verteilt. Der Besuch der Übungsstunden wird empfohlen, das Lösen der Übungsblätter ist eine wichtige Prüfungsvorbereitung.

Die Gruppeneinteilung und die Raumzuteilung können Sie den folgenden Tabellen entnehmen. Sie finden sie auch am Anschlagbrett vor dem Physik-Praktikum (Bau 11, Stockwerk G). Mit Rücksicht auf die zahlenmässige Ausgeglichenheit der Übungsgruppen ist die Einteilung fest.

Gruppeneinteilung
Montagsgruppen (PDF, 60 KB)
Dienstagsgruppen (PDF, 60 KB)
Mittwochsgruppen (PDF, 60 KB)
Freitagsgruppen (PDF, 59 KB)
Übungsblatt Thema Vorbesprechung Nachbesprechung
Übungsblatt 1 (PDF, 152 KB) Einheiten, Fehlerrechnung, Kinematik 26.02. - 02.03.

05.03. - 09.03.

 

Übungsblatt 2 (PDF, 380 KB) Kinematik, Kraft, Impuls, Kraftstoss 05.03. - 09.03. 12.03. - 16.03.
Übungsblatt 3 (PDF, 208 KB)

Gleichgewichtsbedingungen, Energieformen, Bruchspannung

12.03. - 16.03. 19.03. - 23.03.
Übungsblatt 4 (PDF, 199 KB) Biegebelastung, Hydrostatischer Druck, Auftrieb, Oberflächenspannung 19.03. - 23. 03. 26.03. - 28.03.
Übungsblatt 5 (PDF, 178 KB) Strömungslehre, Viskosität, Strömungswiderstand, turbulente/laminare Strömung 26.03. - 28.03. 09.04 - 13.04.
Übungsblatt 6 (PDF, 233 KB) Thermodynamik, Zustandsgrössen, ideale Gase und Osmose 09.04. - 13.04. 17.04. - 23.04.
Übungsblatt 7 (PDF, 293 KB) Elektrisches Feld, Spannung, Kondensator und Gleichstromkreise 17.04. - 23.04. 24.04. - 30.04.
Übungsblatt 8 (PDF, 414 KB) Elektrische und magnetische Felder, Induktionsgesetz und Wechselstrom 24.04. - 30.04. 02.05. - 08.05.
Übungsblatt 9 (PDF, 527 KB) Schwingungen, Wellen und Schall 02.05. - 08.05. 14.05. - 18.05.
Übungsblatt 10 (PDF, 451 KB) Ultraschall, Elektromagnetische Wellen, geometrische Optik, Brechungsgesetze 14.05. - 18.05. 22.05. - 28.05.
Übungsblatt 11 (PDF, 499 KB) Gesetz von Stefan-Boltzmann, Bremsstrahlung, Bragg'sches Gesetz, radioaktiver Zerfall 22.05. - 28.05. 01.06

 

Informationen zur Prüfung

Die Modulprüfung ist schriftlich und findet am Montag, dem 25. Juni 2018 von 10:00 bis 12:00 statt. Es werden 30 Multiple Choice Aufgaben gestellt, von der gleichen Art (Typen A und K') wie sie auch auf den Übungsblättern verwendet wurden.

An Ihrem Platz werden Sie das Prüfungsheft und ein Antwortblatt vorfinden. Vor Ende der Prüfung werden Sie Ihre Multiple Choice Antworten mit schwarzem oder blauem Stift auf das Antwortblatt übertragen müssen.

Erlaubte Gegenstände am Prüfungsplatz:

- Studierendenausweis (Legi)

- Eigene Formelsammlung / Zusammenfassung (4 handgeschriebene A4-Seiten)

- Taschenrechner (kein eigener Rechner, Modell TI 30 ECO RS (PDF, 775 KB) wird zur Verfügung gestellt)

- Schreibstifte (ohne Etui)

- Allenfalls Fremdwörterbuch

- Getränke und kleine Snacks

Format der Formelsammlung: Es steht Ihnen frei, was Sie auf die Formelsammlung schreiben, sie kann eine Zusammenfassung des Stoffs sein. Sie muss aber von Ihnen persönlich handgeschrieben sein und auf vier A4-Seiten Platz haben. Ausgedruckte Versionen einer auf einem Tablet handgeschriebenen Formelsammlung sind nicht erlaubt.

Inhaltsübersicht

Die folgende Vorlesung-Übersicht wird im Laufe des Semesters regelmässig aufdatiert:

 

Woche Datum Vorlesungsstoff Material
1 Mo 19.02.2018

Methodik der Physik, Einheiten, Messmethoden,

Messempfindlichkeit, Messfehler,

Mechanik: Kinematik: Bewegungen im Raum (1D)

TKH: Kap. 1 und Anhang A2 (ohne A2.4)

Tafel (PDF, 5702 KB)

Bilder (PDF, 2193 KB)

Fr 23.02.2018

Tafel (PDF, 7474 KB)

Bilder (PDF, 3389 KB)

2 Mo 26.02.2018

Bewegungen in 2-3 Dimensionen, Kreisbewegung;

Dynamik: Newton'sche Prinzipien, fundamentale Kräfte,

Normal- und Reibungskräfte, Impuls, Kraftstoss

TKH: Kap. 2 (andere Reihenfolge der Unterkapitel)

Tafel (PDF, 3858 KB)

Bilder (PDF, 315 KB)

Fr 02.03.2018

Tafel (PDF, 3426 KB)

3 Mo 05.03.2018

Drehmoment, statisches Gleichgewicht, Energie

und Arbeit, Energieerhaltungssatz, mechanische

Eigenschaften von Festkörpern (Festigkeitslehre)

TKH: Kap. 2 (fertig), 3, 4.1, 5.2

Tafel (PDF, 4353 KB)

Bilder (PDF, 5817 KB)

Fr 09.03.2018

Tafel (PDF, 3532 KB)

Bilder (PDF, 3737 KB)

4 Mo 12.03.2018

Spannungsverteilungen in festen Körpern.

Mechanische Eigenschaften von Flüssigkeiten:

Hydrostatik, hydrostatischer Druck, Auftrieb,

Oberflächenenergie

TKH: Kap. 5.2 (fertig), 5.3

Tafel (PDF, 2116 KB)

Bilder (PDF, 6186 KB)

Fr 16.03.2018

Tafel (PDF, 2528 KB)

Bilder (PDF, 1713 KB)

5 Mo 19.03.2018

Oberflächenspannung, Kapillarität,

Hydrodynamik, stationäre laminare Strömungen,

Bernoulligleichung, innere Reibung, Gesetz von Hagen-

Poiseuille, Blutkreislauf, Stoke'sche Reibung

TKH: Kap. 5.3

Tafel (PDF, 2678 KB)

Bilder (PDF, 1630 KB)

Fr 23.03.2018

Tafel (PDF, 2048 KB)

Bilder (PDF, 7870 KB)

6 Mo 26.03.2018

Sedimentation, turbulente Strömungen, Reynold'sche Zahl.

Thermodynamik: Modell des idealen Gases, Zustandsgrössen,

Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung,

Gasdruck

TKH: Kap. 5.3 (fertig), 8.1, 9.1, 10.1, 10.4

Tafel (PDF, 3129 KB)

Bilder (PDF, 319 KB)

7 Mo 09.04.2018

Zustandsgleichung, Temperatur, Diffusion,

Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten, Osmose,

reale Gase, Dampfdruck, 1. Hauptsatz der Wärmelehre,

Arbeit und Wärme, Wärmeleitung, Umwandlungswärmen

TKH: Kap. 9.2, 9.4, 10.2, 10.3, 10.5, 11, 12.1-2, 13.2,

13.3.3, 13.3.5-6, 13.3.7.1, 13.3.7.4

Tafel (PDF, 2662 KB)

Bilder (PDF, 4794 KB)

Fr 13.04.2018

Tafel (PDF, 3678 KB)

Bilder (PDF, 334 KB)

8 Mo 16.04.2018

Elektrizitätslehre: Ladung, elektrisches Feld, Spannung,

elektrisches Potential, Kapazität, Ladungen und elektrische

Felder in Metallen und Isolatoren, Gleichströme, Stromstärke,

Stromdichte, Strom-Spannungscharakteristiken,

Joule'sche Wärme, elektrische Leitfähigkeit

TKH: Kap. 14.2-5, 14.7

Tafel (PDF, 14607 KB)

Bilder (PDF, 4520 KB)

Fr 20.04.2018 Tafel (PDF, 2612 KB)
9 Mo 23.04.2018

Spannungsquellen, Spannungsabfälle,

Kirchhoff'sche Regeln, elektrische Netzwerke,

Magnetfelder, Induktionsgesetz, Lenz'sche Regel

TKH: Kap. 14.6, 14.8

Tafel (PDF, 3534 KB)

Bilder (PDF, 13249 KB)

Fr 27.04.2018

Tafel (PDF, 3063 KB)

Bilder (PDF, 2089 KB)

10 Mo 30.04.2018

Schwingungen und Wellen: harmonische, gedämpfte und

erzwungene Schwingungen, Resonanz, Drehimpuls,

magnetische Resonanztomographie (MRT),

Wellen und ihre Ausbreitung.

TKH: 6.1-4, 21.1.3, 7.1

Tafel (PDF, 5470 KB)

Bilder (PDF, 7191 KB)

Fr 04.05.2018 Tafel (PDF, 4066 KB)
11 Mo 07.05.2018

Schallwellen, Physiologie des Hörens, Frequenzanalyse,

stehende Wellen, Schwebung, Ultraschall,

Ultraschall-Echografie und Doppler-Ultraschall,

Elektromagnetische Wellen.

TKH: 7.2, 7.3, 7.9, 7.11, 7.12, 14.9.7, 18.3.1

Tafel (PDF, 7306 KB)

Bilder (PDF, 6439 KB)

Fr 11.05.2018

Tafel (PDF, 3496 KB)

Bilder (PDF, 11036 KB)

12 Mo 14.05.2018

Geometrische Optik, Reflexion und Brechung,

Abbildung mit Spiegeln und Linsen, Brechkraft

von Linsen, Bildkonstruktion mit Brennpunkten,

Abbildungsgleichung, Linsensysteme, Auge,

Dispersion, Wellenoptik, Interferenz.

TKH: 18.3.1, 19.1.4, 19.5.1-2, 18.2.1

Tafel (PDF, 4896 KB)

Bilder (PDF, 4484 KB)

Fr 18.05.2018

Tafel (PDF, 3505 KB)

Bilder (PDF, 6146 KB)

13 Fr 25.05.2018

Beugung von Licht, Interferenz an Doppelspalt,

Beugungsgitter, Prinzip von Babinet, Lichtpolarisation,

Polarisation durch Reflexion.

TKH: 18.2.1-3, 18.5

Tafel (PDF, 4312 KB)

Bilder (PDF, 82 KB)

14 Mo 28.05.2018

Polarisation durch Streuung, optische Aktivituat,

Wärmestrahlung, Röntgenstrahlung,

Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung,

Röntgenabsorption, Gammastrahlung, Radioaktivität.

TKH: 17.10.2, 21.3.1, 21.3.3, 21.2.1, 21.2.3

In der Freitagsstunde wird das Übungsblatt 11 besprochen,

sowie ausgewählte Übungsaufgaben.

Tafel (PDF, 5660 KB)

Bilder (PDF, 3935 KB)

Fr 01.06.2018

Übungsstunde

im Hörsaal 20

(8:00 - 9:45)

Tafel (PDF, 3614 KB)