Eine Ausbildung in Physik gehört seit langem zum vorklinisch-medizinischen wie zum biologischen Studium. Das hat mehrere Gründe. Physikalische Vorgänge sind elementare Bestandteile der Natur- und Lebensvorgänge, die Gewinnung wissen schaftlicher Erkenntnisse und der wissenschaftliche Fortschritt in diesen Disziplinen setzen Grundkenntnisse der Physik voraus. Physikalische Methoden sind die Grundlagen vieler Laboruntersuchungen im gesamten biologisch-medizinischen Bereich, und ohne die Kenntnis physikalischer Erscheinungen und Effekte, ohne die Anwendung physikalischer Entwicklungen -etwa auf den Gebieten der Röntgenstrah lung, der Radioaktivität, des Ultraschalls, der Elektronenmikroskopie, der Registrie rung von Biosignalen - sind viele Bereiche biologisch-medizinischer Praxis nicht mehr denkbar. Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die die Verfasser an ihren Hochschulen speziell für angehende Mediziner gehalten haben und die auf deren be sondere Bedürfnisse abgestellt waren: durch geeignete Stoffauswahl, durch Betonung medizinischer Aspekte sowie durch Beispiele und Rechenaufgaben, die ans Quanti tative heranführen. So will dieses Buch dem Leser Einsicht in die Verknüpfung der Physik mit biologisch-medizinischen Teilbereichen geben und ein Gefühl für die dabei vorkommenden Größenordnungen vermitteln. Dabei mußte der Versuchung widerstanden werden, Physiologie anstelle von Physik zu lehren; das Buch ist ein Lehrbuch der Physik, das der Methode der Physik folgt und vom experimentell erarbeiteten und mit Worten beschriebenen Sachverhalt zum exakt definierten Begriff kommt, mit solchen Begriffen Gesetze formuliert, die mit Hilfe der Regeln der Mathematik die Berechnung von Quantitäten ermöglichen. Wir wollten dabei nicht aufDifferential-und Integralrechnung verzichten, die ja zum gesicherten Bestand gymnasialer Schulbildung zählt.

Inhalt
1 Methode der Physik: beobachten und schließen.- 2 Raum und Zeit.- 2.1 Physikalische Größe; Länge und Längeneinheit.- 2.2 Praktische Längenmessung.- 2.3 Ausmessung des Raumes; Koordinatensystem.- 2.4 Flächen- und Rauminhalt.- 2.5 Ebener und räumlicher Winkel (Raumwinkel).- 2.6 Zeit und Frequenz.- 3 Grundbegriffe der Mechanik.- 3.1 Geradlinige Bewegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung.- 3.2 Bewegung in der Ebene.- 3.3 Bewegung im Raum.- 3.4 Ergänzungen.- 3.5 Kraft und Masse.- 3.6 Beispiele für die Trägheit der Materie.- 3.7 Schwerelosigkeit.- 4 Größen- und Einheitensysteme.- 4.1 Basisgrößen und Basiseinheiten.- 4.2 Bezogene Größen.- 4.3 Ergänzung: Centimeter-Gramm-Sekunde (c-g-s)-System und technisches Einheitensystem.- 4.4 Unsaubere Größenbezeichnungen.- 5 Grundlagen der Struktur der Materie.- 5.1 Eigenschaften und Formen der Materie.- 5.2 Atome und Moleküle.- 5.3 Atome und Atomkerne.- 5.4 Aufbau der zusammenhängenden Materie.- 5.5 Stoffmenge.- 6 Körper und Materie im mechanischen Gleichgewicht.- 6.1 Gleichgewicht, Kräfteaddition und Kräftezerlegung.- 6.2 Schwerpunkt, Massenmittelpunkt, Standfestigkeit.- 6.3 Dehnung und Scherung fester Stoffe.- 6.4 Flüssigkeiten.- 6.5 Gase.- 7 Wechselwirkungen und Felder.- 7.1 Übersicht; einige Arten von Kräften.- 7.2 Gravitationskraft.- 7.3 Elektrische Kräfte.- 7.4 Magnetische Kräfte.- 7.5 Lernkraft.- 7.6 Arbeit, Energie und Leistung.- 7.7 Ergänzung: Impuls und Drehimpuls.- 8 Thermische Energie (Wärme).- 8.1 Wärme gleich ungeordnete (thermische) Energie.- 8.2 Temperaturmessung, Temperaturskalen.- 8.3 Stoffe bei Änderung der Temperatur (Thermische Zustandsgleichung).- 8.4 Diffusion.- 8.5 Änderungen der thermischen Energie.- 8.6 Allgemeiner Energiesatz: erster Hauptsatz der Thermodynamik.- 8.7Einige thermodynamische Prozesse; Carnot-Prozeß und thermodynamische Temperatur.- 8.8 Entropie, zweiter Hauptsatz der Thermodynamik.- 8.9 Wärmeaustausch durch Wärmeleitung und Konvektion.- 8.10 Schmelzen, Sieden, Verdampfen: Änderung des Aggregatzustandes.- 9 Strömungsvorgänge.- 9.1 Strömung fluider Medien.- 9.2 Elektrischer Gleichstrom.- 9.3 Mechanismus der elektrischen Leitung.- 9.4 Magnetfelder.- 9.5 Der menschliche Körper unter dem Einfluß elektrischer Spannungen, Ströme und Felder.- 10 Wechselspannung und Wechselstrom.- 10.1 Wechselspannungserzeugung durch elektromagnetische Induktion.- 10.2 Kondensator und Spule im Wechselstromkreis.- 10.3 Leistung des Wechselstromes.- 10.4 Wiedergabe elektrischer Pulse mittels einfacher Schaltmittel.- 10.5 Der Transformator.- 10.6 Wirbelströme.- 11 Materie im elektrischen und magnetischen Feld.- 11.1 Isolierende (nicht-leitende) Stoffe im elektrischen Feld.- 11.2 Materie im Magnetfeld.- 12 Grenzflächen.- 12.1 Oberfläche einer Flüssigkeit.- 12.2 Grenzflächen.- 12.3 Verdampfungs-, Sublimations- und Lösungswärme (bzw. -Energie).- 12.4 Makroskopische Phänomene, Oberflächenspannung.- 12.5 Elektrische Phänomene an der Grenzfläche zweier fester Stoffe.- 12.6 Elektrische Phänomene an der Grenzfläche mit Elektrolyten.- 13 Periodische Vorgänge.- 13.1 Schwingungen mechanischer Systeme.- 13.2 Dämpfung.- 13.3 Schwingungs-Anfachung und Resonanz.- 13.4 Zwei gekoppelte Oszillatoren.- 13.5 Viele gekoppelte Oszillatoren: Wellen auf Leitungen.- 13.6 Schallwellen.- 13.7 Elektromagnetische Schwingungen.- 14 Optik.- 14.1 Lichtquellen, Lichtgeschwindigkeit.- 14.2 Strahlenoptik.- 14.3 Dispersion, Spektrum.- 14.4 Wellenoptik.- 14.5 Lichtmessung, Absorption, Extinktion.- 15 Strahlung insbesondere energiereiche Strahlung.-15.1 Atom- und Molekülspektren.- 15.2 Thermische Strahlung fester Stoffe.- 15.3 Röntgenstrahlung.- 15.4 Radioaktivität und Kernstrahlung.- 15.5 Wechselwirkung von Kernstrahlung mit Atomkernen.- 16 Steuerung und Regelung.- 16.1 Steuerung.- 16.2 Regelung, Regelkreis.- 16.3 Regler.- 17 Statistik.- 17.1 Stichprobe und Merkmal.- 17.2 Systematische und zufällige Abweichungen.- 17.3 Häufigkeit (Häufigkeitsverteilung) und Wahrscheinlichkeit, Stab- und Staffeldiagramm.- 17.4 Häufigkeitsverteilung, Normalverteilung.- 17.5 Auswertung der Daten einer Stichprobe, arithmetisches Mittel und empirische Standardabweichung.- 17.6 Statistischer Test, Vertrauensbereich und Meßunsicherheit.- 18 Information.- 18.1 Übertragungskanal.- 18.2 Codierung.- 18.3 Information.- 18.4 Gewinnung von Information durch einen Test.- 18.5 Übertragungskanal und Informationstransfer.