Detlef Kamke Livres

Eine Ausbildung in Physik ist seit langem Teil des vorklinisch-medizinischen und biologischen Studiums, da physikalische Vorgänge grundlegende Elemente der Natur- und Lebensvorgänge darstellen. Wissenschaftliche Erkenntnisse und Fortschritte in diesen Disziplinen erfordern Grundkenntnisse der Physik. Physikalische Methoden bilden die Basis vieler Laboruntersuchungen im biologisch-medizinischen Bereich. Ohne Kenntnisse physikalischer Erscheinungen und deren Anwendung in Bereichen wie Röntgenstrahlung, Radioaktivität, Ultraschall und Elektronenmikroskopie sind viele Aspekte der biologisch-medizinischen Praxis undenkbar. Das Buch entstand aus Vorlesungen, die speziell für angehende Mediziner gehalten wurden, und berücksichtigt deren besondere Bedürfnisse durch geeignete Stoffauswahl, Betonung medizinischer Aspekte sowie durch Beispiele und Rechenaufgaben, die zu quantitativen Einsichten führen. Es vermittelt ein Verständnis für die Verknüpfung von Physik mit biologisch-medizinischen Teilbereichen und die dabei vorkommenden Größenordnungen. Dabei wird darauf geachtet, Physik und nicht Physiologie zu lehren. Das Buch folgt der Methode der Physik, beginnt mit experimentell erarbeiteten Sachverhalten und entwickelt daraus exakt definierte Begriffe, um Gesetze zu formulieren. Diese Gesetze ermöglichen die Berechnung von Quantitäten unter Einbeziehung von Differential- und Integralrechnung, die Teil der gymnasialen Schulbildung sind.

Das Inhaltsverzeichnis umfasst verschiedene Themen zur Untersuchung von Atomkernen und deren Eigenschaften. Es beginnt mit der Einführung in die Eigenschaften der Atomkerne und deren experimenteller Bestimmung, einschließlich der Masse von Nukliden, Kernbindungsenergie und der Bestimmung des Kernradius durch Streuung schwerer Teilchen und Elektronen. Es werden auch atomphysikalische Methoden zur Kernradiusbestimmung sowie Konzepte wie Drehimpuls, magnetisches Moment und elektrisches Quadrupolmoment behandelt. Darauf folgt eine Diskussion über Kernmodelle, einschließlich der empirischen Massenformel und verschiedener theoretischer Modelle wie das Potentialkastenmodell und das Ein-Teilchen-Modell mit Spin-Bahn-Wechselwirkung. Es werden auch deformierte Atomkerne und deren Rotationsspektrum sowie das Nilsson-Modell und die Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung thematisiert. Ein weiterer Abschnitt widmet sich den Kernreaktionen, der Kinematik, dem Wirkungsquerschnitt und der Streuung und Reaktion in der Wellenmechanik. Dabei werden auch Resonanzen des Wirkungsquerschnitts und spezielle Kernreaktionen behandelt. Abschließend wird das Thema Radioaktivität behandelt, das eine Übersicht über grundlegende Gesetzmäßigkeiten, verschiedene Arten der Radioaktivität und Experimente zur Parität im Zusammenhang mit dem Zerfall umfasst. Ein Sachwortverzeichnis rundet die Inhalte ab.

Die Gliederung umfasst verschiedene Aspekte der Maßeinheiten und deren Realisierung. Zunächst werden grundlegende Konzepte wie Größe, Zahlenwert, Dimension und Größengleichungen behandelt, gefolgt von einer Einführung in die Basis-Systeme und die Einheiten des SI (Système International). Die Realisierung der Längeneinheit wird detailliert beschrieben, einschließlich historischer Entwicklungen, Interferometrie, der Krypton-Standard-Lampe und moderner Messmethoden wie Lasern. Anschließend wird die Zeiteinheit behandelt, beginnend mit älteren Definitionen bis hin zur atomphysikalischen Realisierung. Die Masseneinheit wird ebenfalls untersucht, wobei Konzepte wie Gewicht und Stoffmenge erläutert werden. Die elektrische Stromstärke und deren internationale Einheiten werden im Kontext des Elektromagnetismus betrachtet, einschließlich der Darstellung des Ampère und der Nutzung des Josephson-Kontakts. Die Temperatur-Skala wird umfassend behandelt, von frühen Definitionen über verschiedene Temperaturskalen bis hin zur internationalen Praktischen Temperaturskala. Schließlich wird die Einheit der Lichtstärke erläutert, einschließlich photometrischer Größen und sekundärer Standards. Zusätzlich gibt es Anhänge, die sich mit Fehlerrechnung, statistischen Prüfungen von Messungen sowie Tabellen abgeleiteter und gesetzlicher Einheiten und physikalischer Konstanten befassen.