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Biomechanik von Flüssigkeiten 3.) Hagen-Poiseuillesches Gesetz: Die Stromstärke in einem zylindrischen Rohr ist umso größer: (1) je geringer die Viskosität der Flüssigkeit ist (2) je länger das Rohr ist (3) je größer der Rohrquerschnitt ist (4) je größer die Druckdifferenz über das Rohr ist...

Biomechanik von Flüssigkeiten 3.) Hagen-Poiseuillesches Gesetz: Die Stromstärke in einem zylindrischen Rohr ist umso größer: (1) je geringer die Viskosität der Flüssigkeit ist (2) je länger das Rohr ist (3) je größer der Rohrquerschnitt ist (4) je größer die Druckdifferenz über das Rohr ist. A) Nur 1,2 und 4 richtig B) Nur 1 und 3 richtig C) Alle richtig D) Nur 1, 2 und 3 richtig E) Nur 1, 3 und 4 richtig 9.) Welche Aussage trifft für die gewöhnliche Blutsenkungsreaktion zu? A) Die Erythrozyten würden im Wasser gleich rasch sinken wie im Plasma B) Sie läuft in der drehenden Zentrifuge nicht rascher ab C) Sie funktioniert auch im schwerelosen Raum (g=0) D) Das Absinken erfolgt durch die Brown’sche Molekularbewegung E) Das Absinken erfolgt durch die Schwerkraft 43) Frage zu Hagen‐Poiseulle Gesetz: Proportionalitäten wurden gefragt: (lt Einsichtnahme waren die beiden Aussagen die mit direkt prop und direkt prop formuliert waren richtig) Formel: i... Strömungsstärke 􏰉... Viskosität r... Radius des Gefäßes ∆􏰉... Druckdifferenz l... Länge 63) Laminare Strömung -abhängig von der Viskosität (proportional der Viskosität) -abhängig von der Druckdifferenz (proportional der Druckdifferenz) -aber nicht vom Durchmesser abhängig Biomechanik interaktiv 37.) Welche der untenstehenden Behauptungen sind richtig? (1) Ein starrer Stab kann Druck und Drehmoment, aber keinen Zug aufnehmen bzw. weiterleiten (2) Ein Seil kann über eine Rolle Zugkräfte umlenken (3) Das Drehmoment ist Null, wenn die Kraftwirkungslinie durch den Drehpunkt geht (4) Wenn man auf beiden Beinen steht, ist die Auflagekraft auf das Hüftgelenk unabhängig von der seitlichen Schrittstellung (Abstand der beiden Fußflächen voneinander) A) 2,4 B) 3,4 C) 1,2 D) 1,3 E) 2,3 17. Welche Aussagen sind korrekt? a. Sehne kann nur Zugspannung, aber keine Druckspannung weitergeben b. Knochen können Drehmoment weiterleiten c. Auf Hüftgelenk kann bei ungleichmäßiger Belastung eine Kraft wirken, die ein Vielfaches der Gewichtskraft ausmacht. Mechanik und Biomechanik I 9) Drehmoment Bizepssehne (Short Answer) M = F * r [Nm] r = Abstand der Wirkungslinie der Kraft von der Drehachse 29) Trägheitsmoment (=Drehmasse) (alle Antworten waren richtig) -Fähigkeit die Rotationsenergie zu speichern -hängt von der Lage der Drehachse ab - ist relativ - jeder Gegenstand kann mehrere Drehmassen (Trägheitsmomente) haben -je näher die Massenanteile an Drehachse liegen, desto leichter versetzt man Gegenst. in Rotation I = m * r2 [kg*m2] -hängt von der Masse des Gegenstands ab 9.) Welche Aussage trifft für die gewöhnliche Blutsenkungsreaktion zu? A) Die Erythrozyten würden im Wasser gleich rasch sinken wie im Plasma B) Sie läuft in der drehenden Zentrifuge nicht rascher ab C) Sie funktioniert auch im schwerelosen Raum (g=0) D) Das Absinken erfolgt durch die Brown’sche Molekularbewegung E) Das Absinken erfolgt durch die Schwerkraft 7.) In einem zweiarmigen Hebel greifen zwei Kräfte F1 und F2 in den Abständen r1 und r2 zum Drehpunkt an.Wenn F1=40N und r1 =10mm und F2 in einem Abstand r2 =40 cm vom Drehpunkt entfernt angreift, wie groß muss F2 sein, damit am Hebel Gleichgewicht herrscht (beide Kräfte wirken senkrecht zum Hebelarm)? (Short Answer) Linksdrehendes Moment = rechtsdrehendes Moment M = F *r M1 = M2 F1 * r1 = F2 *r2 40 N * 0,01 = F2 *0,4 F2 = 1 N 11 Das Trägheitsprinzip besagt, dass ein Körper im Zustand der Ruhe oder gleichförmigen Bewegung verharrt, wenn...... er nicht von einwirkenden Kräften beeinflusst wird. 12 Das Trägheitsmoment beschreibt......die Fähigkeit von Materie Rotationsenergie zu speichern...die Masse eines Körpers unter Einbezug seiner Verteilung entlang der Rotationsachse 23. Das Drehmoment steigt, wenn a. Der Kraftarm verlängert wird b. Der Winkel zwischen Kraftvektor und Radiusvektor steigt c. Der Kraftarm verringert wird d. Die angewendete Kraft verringert wird Mechanik und Biomechanik II 8) Druck von Fuß auf Fläche ( Short Answer ) P=F/A F=m*g P =(m*g)/A da in der Angabe dieses Beispiels angenommen wurde, dass die Person auf beiden Beinen steht, muss für die Berechnung die Fußfläche 2x genommen werden! 8) Elastischer Impuls: was bleibt nach dem Stoß erhalten? -der Gesamtimpuls -die gesamte Ekin (inelastischer Stoß: Gesamtimpuls bleibt erhalten, die Energie wird hier aber umgewandelt in Verformungsenergie und Wärme) 40.) Ein Knochen wird auf Biegung beansprucht. Folgende Aussage(n) ist/sind richtig: (1) Je größer der Abstand von der neutralen Faser desto größer ist die Zugspannung (2) Je größer der Abstand von der neutralen Faser desto größer ist die Druckbelastung (3) Die Biegebeanspruchung wird durch ein Drehmoment verursacht (4) Beim Bruch wird zuerst die Festigkeitsgrenze der neutralen Faser überschritten A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 20. Das Hook‘sches Gesetz kann dargestellt werden durch: a. Zwei Geraden b. Eine Hyperbel c. Eine Parabel d. Eine Gerade e. Eine Exponentialfunktion 8 Die Leistung des Menschen beträgt 80W. Wie groß ist die erbrachte Arbeit über einen Tag? P = W/ t P… Leistung W… Arbeit t… Zeit W= P*t W= 80W* 24*60*60s W=6912000 Ws = 6,192 MJ Mathematische und physikalische Grundlagen 2) Welche Aussage stimmt 1 mol / l = 1 mmol/ml 1 mol / l = 1000 mmol/l 1 mol / l = 100 mmol/dl 1 mol / l = 1000 mmol/dl 1 mol / l = 1 μmol/μl 23) Frage zu Kugel Radiusverhältnis von R zu r (zwei Radien zweier Kugeln) -Durchmesser verhält sich wie R / r -Volumina verhalten sich wie R3/ r3 -Oberflächen verhalten sich wie R2 / r2 -Volumen zu Oberfläche verhalten sich wie R / r 27) Frage zu Einheiten (alle Antworten waren richtig) -elektrische Leistung P = W/t = W / Q = Q/t = U*I [Watt = V*A] -Joule = Nm = Ws = (kg *m)/s2 -mechanische Leistung P=W/t [J/s]=[Watt] -Impuls = p = m * v [(kg *m)/s2] 32) Grad in Radiant umrechnen -90° entsprechen π/2 -ein rad (360/2π) entspricht ca. 57° -180° = π -Radiant = Grad * (π/180) -Grad=Radiant*(180/ π) 21) 1 Milliliter einer Flüssigkeit ist wie oft in einem Liter enthalten A) 10 mal B) 100 mal C) 10 hoch 3 mal D) 10 hoch 6 mal E) 10 hoch -3 mal 33.) Prüfe die Richtigkeit folgender Beziehungen: (1) eln(x) = x (2) lnex =x (3) 10lgx=x (4) lg10x =x A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 53.) Welche Aussage zu chemischen Einheiten ist richtig? A) 1 mol/L = 1000μmol/μL B) 1 mol/L = 1 mmol/L C) 1 mol/L = 10 mmol/mL D) 1 mol/L = 100 mmol/L E) 1 mol/L = 100 mmol/dL 55.) Welche Aussage(n) ist (sind) richtig? (1) 1 Angström ist 10-8cm bzw. 10-10m (2) 1 Kubikmeter ist 103 Liter (3) 125 Millisekunden sind 1/8 Sekunde (4) 1 Liter ist 103 Milliliter A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 6) Vektorprodukt V1xV2 ergibt... a) Skalar b) Vektor entlang V1 c) Vektor entlang V2 d) Vektor senkrecht zur von V1 und V2 aufgespannten Fläche 7 Aufgabe mit Umrechnungen zwischen Zehnerpotenzen 8 Aufgabe mit wahr/falsch zu Gleichungen mit Logarithmen -> ln lg log unterscheiden können erforderlich! Wellenlehre 5) Brechung von Licht Brechzahl: n= Co/Cm Stoff ist optisch dichter, wenn n größer n2 > n1 ; β < α = Brechung ZUM Lot n1 >n2 ; β > α = Brechung VOM Lot Brechungsindex n hängt von der Wellenlänge des Lichts ab: je kleiner die Wellenlänge, desto größer ist n, deswegen wird blaues Licht stärker gebrochen als rotes bei Dispersion Brechungsgesetz von Snellius: n1 * sin alpha = n2 * sin beta 25) Was ist eine harmonische Schwingung? -konstante Amplitude -konstante Frequenz -zeitlicher Verlauf der Auslenkung horcht einer sinus‐ bzw. cosinus Funktion 37) Wellenlängenvergleich zwischen Ultravioletten, sichtbaren Licht und Infrarot -Ultraviolett hat kleinste Wellenlänge und höchste Frequenz von den dreien -Infrarot hat die größte Wellenlänge aber die kleinste Frequenz von den dreien bei der Prüfung waren alle Aussagen richtig bis auf: „Ultraviolettes Licht ist niedriger frequentierter als infrarotes Licht“ (Falsch) 39) Verständnisfrage zu Wellen -Absorption von Wellen und Teilchen strahlen -an einer Grenzfläche von 2 Materialen mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit kommt es meist zur BRECHUNG -durch Absorption nimmt die Amplitude exponentiell ab -Formel: Id/Io= e hoch (-µd) = τ 40) Pendel: Schwingungsdauer von 2 sec. -Periodendauer T? T=2sec -F r e q u e n z f : f = 1/T = ½ = 0,5Hz -Wie viele Schwingungen pro Minute (=60sec)? = 60/2sec = 30 Schwingungen/Minute 50) Schallweiterleitung im Ohr durch ein Wanderwelle weitergeleitet (Als Wanderwelle wird die Flüssigkeitswelle bezeichnet, die im Innenohr während des Hörens entsteht. Der durch Schwingungen ausgelöste Druck des Stapes auf die Perilymphe löst diese aus. Die Erstbeschreibung erfolgte durch den Nobelpreisträger Georg von Békésy.) (Eine Wanderwelle ist eine Welle, die zwischen parallelen Begrenzungen oder auf einem eindimensional ausgedehnten Medium in einer Richtung fortschreitet. Die Bezeichnung Wanderwelle soll den Unterschied zur stehenden Welle betonen und ist nur in bestimmten Fachgebieten üblich.) 10.) Welche Eigenschaften hat eine Schallwelle? (1) Sie ist entwerder eine longitudinale Welle oder eine transversale Welle (2) Sie hat in verschiedenen Materialien unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten (3) Die Wellenlänge der Schallwelle ist von der Ausbreitungsgeschwindigkeit abhängig (4) Schallwellen k önnen gebeugt oder gebrochen werden A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig Lösung falsch??? 29.) Was trifft auf eine Welle zu? (1) Eine Welle kann reflektiert werden und ändert dabei ihre Frequenz (2) An einer Grenzfläche von zwei Materialien mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit kommt es meist zur Brechung. (3) Durch Absorption nimmt die Amplitude der Welle linear ab. (4) Durch Absorption nimmt die Amplitude der Welle exponentiell ab. A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 41.) Ultraschall mit einer Frequenz von 5 MHz hat im Weichteilgewebe (c=1500m/s) eine Wellenlänge von: A) 30mm B) 3mm C) 300μm D) 3,33mm E) 300cm 47.) Die Lithotripsie, d.h. Steinzertrümmerung verwendet Stoßwellen. Welche Eigenschaften von Stoßwellen sind für die Steinzertrümmerung wichtig? (1) Reflexion bei Übergang in eine Materie mit hohem Schallwellenwiderstand# (2) rascher Druckanstieg (3) gute Fokusierbarkeit (4) möglichst lange Dauer A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 19 Propotionalitäten von Wellenlänge, Ausbreitungs-v, Frequenz, Periodendauer 1 (In den Antwortmöglichkeiten taucht auch oft die Amplitude auf) 20 Propotionalitäten von Wellenlänge, Ausbreitungs-v, Frequenz, Periodendauer 2 (In den Antwortmöglichkeiten taucht auch oft die Amplitude auf) 46 Abhängigkeiten von Wellenlänge und Frequenz zwischen UV, IR und sichtbarem Licht Elektrostatik 36) Definition von elektrischer Feldstärke E? -Maß für die Intensität des elektrischen Feldes -Vektor -Quotient aus der Kraft, die das Feld auf einen positiv gel. Probekörper ausübt & dessen Ladung -E=F/Q -E=Q/q 18.) Welche Aussage(n) ist/sind für Äquipotentiallinien korrekt? (1) Äquipotentiallinien verlaufen vom negativen zum positiven Pol (2) Die Äquipotentiallinien stehen immer senkrecht zu den elektrischen Feldlinien (3) Innerhalb eines geladenen Kondensators mit 2 parallelen Platten verlaufen die Äquipotentiallinien parallel zu den Platten A) 1. und 3. sind richtig B) 2. und 3. sind richtig C) Nur 1. ist richtig D) Nur 2. ist richtig E) Nur 3. ist richtig 60.) Das elektrische Potential einer Punktladung fällt indirekt proportional mit dem Abstand zu der Ladung ab. Das hat zur Folge: A) bei Verdoppelung des Abstandes nimmt das Potential auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes ab B) bei Verdoppelung des Anstandes steigt das Potential um 50 % an C) bei Verdoppelung des Anstandes des Abstandes nimmt das Potential auf 1/16 des ursprünglichen Wertes ab D) bei Verdoppelung des Abstandes steigt das Potential auf den doppelten Wert an E) bei Verdoppelung des Abstandes nimmt das Potential auf 1⁄4 des ursprünglichen Wertes ab 18 Teflonstab und Teflonband werden an einem dritten Material gerieben -> elektrostatische Aufladung -> die beiden Teflonmaterialien untereinander stoßen sich ab 21 Kondensator: a) C verdoppelt bei zwei mal A b) C verdoppelt bei zwei mal d c) Durch einen Isolator erhöht sich die Kapazität des umschließenden Kondensators 19. Welche Aussage ist richtig? a. Wenn ein Isolator in einen Kondensator eingebracht wird, steigt dessen Kapazität. b. Die Elektronen in einem Isolator sind frei beweglich c. Im Isolator steht ein Polarisationsfeld, welches die gleiche Richtung wie das elektrische Feld des Kondensators hat. d. Die Permittivität einer Substanz ist dimensionslos. 22. Welche Aussage(n) ist/sind für Äquipotentiallinien korrekt? (Altfrage) a. Äquipotentiallinien verlaufen vom negativen zum positiven Pol b. Die Äquipotentiallinien stehen immer senkrecht zu den elektrischen Feldlinien c. Innerhalb eines geladenen Kondensators mit 2 parallelen Platten verlaufen die Äquipotentiallinien parallel zu den Platten Gleichstrom 1) Stromdichte„J“ (short answer) J=I/A [A/m2] oder alternativ J = E / rho Feldstärke durch spezif. Widerstand J = E * sigma – Sigma beschreibt die elektrische Leitfähigkeit des Materials 2) Stromwiderstände im Körper (short answer) (Strom kommt über einen Arm rein und über an der anderen Seite wieder raus) !mit einer Serienschaltung berechnen Rges = R1 + R2 +... + Rn R = U / I I = ? I =U/R 3) Ladungsmenge vom Kondensator (short answer) Ƭ= R * C - nach 5 Ƭ ist der Vorgang beendet = Anstiegszeit „t“ U=R*I C=Q/U Ƭ=R*(Q/U) U(Ƭ)=(1/e)*Umax (Entladung) 68) Stromstärke (I) der Zellmembran von Herzzellen in Ampere (nano ampere Bereich) nA 24.) Welche Aussage(n) gilt/gelten für den ohmschen Widerstand eines Leiters? (1) Der ohmsche Widerstand steigt mit der Länge des Leiters (2) Der ohmsche Widerstand steigt mit der Querschnittsfläche des Leiters (3) Der ohmsche Widerstand steigt mit dem elektrischen Leitfähigkeit des Leitermaterials A) Nur Aussage (1) und Aussage (2) sind richtig B) Nur Aussage (2) und Aussage (3) sind richtig C) Nur Aussage (1) ist richtig D) Nur Aussage (2) ist richtig E) Nur Aussage (3) ist richtig 31.) Welche Aussage(n) ist/sind richtig: Im geladenen Kondensator... (1)...ist auf beiden Platten positive Ladung (2)...ist das elektrische Feld gleich null (3)...ist die Spannung direkt proportional zur Ladungsmenge A) Antwort (1) und Antwort (2) sind richtig B) Antwort (2) und Antwort (3) sind richtig C) nur Antwort (1) ist richtig D) nur Antwort (2) ist richtig E) nur Antwort (3) ist richtig 32.) Welche Aussage(n) gilt/gelten allgemein für die elektrische Leistung (P)? (1) Die elektrische Leistung (P) ist die Arbeit (W) pro Zeit (t) (2) Die elektrische Leistung (P) ist der Strom (I) multipliziert mit der Spannungsdifferenz (U) (3) Die elektrische Leistung (P) ist der Strom (I) multipliziert mit dem ohmschen Widerstand (R) A) Nur Aussage (1) und Aussage (2) sind richtig B) Nur Aussage (1) und Aussage (3) sind richtig C) Nur Aussage (1) ist richtig D) Nur Aussage (2) ist richtig E) Nur Aussage (3) ist richtig 34.) In einem Stromkreis fließt ein Strom von 1mA über zwei Serienwiderstände R1=2kW und R2=4kW. Welche Aussage(n) ist/sind richtig? (1) Am Widerstand R1 fällt die Spannung um 2 V ab (2) Am Widerstand R2 fällt die Spannung um 0,25 V ab (3) Über beide Widerstände fällt die Spannung um 4/3 V ab A) Aussage (1) und Aussage (2) sind richtig B) Aussage (2) und Aussage (3) sind richtig C) Nur Aussage (1) ist richtig D) Nur Aussage (2) ist richtig E) Nur Aussage (3) ist richtig 26 Proportionalitäten der Leistung in der Elektrik und auch in der Mechanik 27 Proportionalitäten von Widerstand und den anderen Variablen der Gleichungen 18. Laden und Entladen eines Kondensators: a. Beim Entladen steigt die Spannung linear an. b. Die Zeitkonstante Tau ist darüber definiert, dass der Kondensator sich während jedem Tau um 63% der angelegten Spannung lädt. c. Wenn der Widerstand sinkt, dauert es länger bis der Kondensator entladen ist d. Wenn die Kapazität steigt, entlädt der Kondensator sich schneller 10. Knoten und Maschenregel Elektrodynamik und Magnetismus 69) Lorentz‐Kraft -FL = Q * v * B (Lorentzkraft = Ladung * Geschwindigkeit * magn. Induktion) -FL = I * B * s (Lorentzkraft = Stromstärke * magn. Induktion * Leiterlänge) 70) Spule und Spannung ??? Formel: Uind= -N * dΦ/dt Formel: UL= L * dI/dt N...Windungszahl L...Induktivität θ..magn. Fluss t...Zeit 14.) Ein ohmscher Widerstand ist mit einer Wechselspannungsquelle verbunden. Welche Aussage(n) ist/sind richtig? (1) Die Wechselspannung kann positive und negative Werte annehmen (2) Der Wechselstrom kann positive und negative Werte annehmen (3) Die Leistung am Widerstand kann positive und negative Werte annehmen A) Nur Aussage (1) und Aussage (2) sind richtig B) Alle Aussagen sind richtig C) Nur Aussage (1) ist richtig D) Nur Aussage (2) ist richtig E) Nur Aussage (1) und Aussage (3) sind richtig 38.) Welche Aussage(n) ist/sind richtig? Die magnetische Flussdichte B in einer Spule, steigt... (1)...je größer der angelegte Strom ist (2)...je länger die Spule ist (3)...je mehr Windungen die Spule hat A) Nur Aussage (1) ist richtig B) Alle Aussagen sind richtig C) Nur Aussage (1) und Aussage (2) sind richtig D) Nur Aussage (1) und Aussage (3) sind richtig E) Nur Aussage (2) und Aussage (3) sind richtig 28 Proportionalitäten bei der induzierten Wechselspannung 5. Wie hoch muss der Hautwiderstand sein, damit der Mensch eine maximale Stromstärke von 50 μA abbekommt. Es handelt sich um Wechselstrom mit einer Spannung von 250 V. (Hinweis: Der Widerstand kann mit der maximalen Spannung berechnet werden) Umax= 250V * Wurzel aus 2 Umax= 353,6V R= Umax/I R=353,6V/50 μA R=7 M Ohm Elektrische Aktivität 22) ??? Membranpotential Na, K, Cl mit (log ce/ci) - Goldmann‐Ruhepotential: zw. ‐60 bis ‐70 mV -innere der Zelle ist negativ mit K+ und Cl‐ -äußere der Zelle: Potenzial = 0 -Berechnung erfolgt mit: edel minus unedel = Potentialdifferenz (je unedler desto negativer!) 1.) Die Reizschwellenkurve stellt die notwendige Reizstärke, I, als Funktion der Reizdauer, T, dar. Die Kurve I(T) kann näherungsweise durch folgende Funktion beschrieben werden: 𝐼(𝑇) = 𝑄/T + 𝑅 wobei R die Rheobasenstromstärke bezeichnet. Wie lange ist die Chronaxie, Tc in ms bei Q=10 mAms und R= 2 mA Chronaxie ist die Zeit die benötigt wird, um die Reizantwort zu erreichen, wenn die zweifache Rheobase appliziert wird I(Tc)= 2*R I(Tc)=2*2mA I(Tc)= 4mA I(Tc)= Q/Tc +R I(Tc)=Q/Tc +R 4mA= 10mAms/Tc +2ma 2mA= 10mAms/Tc 2mA*Tc= 10mAms Tc= 5ms 31 Verständnisabfrage Rheobase und Chronaxie § Rheobase ist die mindest erforderliche Amplitude des Reizstromes, um bei sehr lange dauernden Pulsen eine Reizantwort zu erhalten § Chronaxie ist jene kürzeste Pulsbreite, welche bei einer Reizstromamplitude von zweifacher Rheobasenstärke gerade noch eine Reizantwort auslöst § Die Rheobase-Chronaxiekurve beschreibt den Schwellwert der Reizamplitude in Abhängigkeit von der Pulsbreite § Reize über der Rheobase-Chronaxiekurve bezeichnet man als überschwellige Reize § Reize unter der Rheobase-Chronaxiekurve bezeichnet man als unterschwellige Reize 2. Nernst a. Das Gleichgewichtspotential von Natrium beträgt -90V. b. Wenn die Konzentration eines positiv geladenen Ions in der Zelle größer ist als draußen, ist das Membranpotential negativ. c. Das Gleichgewichtspotential von Kalium beträgt -80V. Das Gleichgewichtspotential von Natrium beträgt +60mV. Zu b) beispiel ist das Kalium-Ion K+ Xe= 4,4mmol/l Xi= 150mmol/l, das Gleichgewichtspotential beträgt -94mV 6. Rheobase-Chronaxie 2. Das Nernstpotential berechnen, gegeben: RTF, Konzentrationsunterschied des Ions, und log=2,3 Für positive Ionen: K für Konzentration extrazellulär und intrazellulär E= RT/F * ln(Ke/Ki)= Für negative Ionen: E=RT/(-F) * ln(Ke/Ki) Vom Dipol zum EKG 41) Unterschied: bipolare Ableitung/unipolare Ableitung???? Potentialmessverfahren Welche Elektroden befinden sich in aktiver Region? -Bei bipolarer Ableitung: Referenzelektrode an aktiver Körperstelle Welche messen im Fernfeld? -Bei bipolarer Ableitung! Unipolare Ableitung wäre auch möglich, wird aber prinzipiell für Nahfeldmessungen herangezogen 5.) Auslenkung am EKG und Richtung des Herzvektors stehen zueinander durch das Projektionsgesetz in Beziehung. Welche Behauptungen sind richtig? (1) Die EKG Amplitude einer Ableitung erreicht ein Maximum, wenn Dipolvektor und Ableitachse orthogonal sind. (2) Bei einer Polaritätsänderung der Ableitachse (z.B. Vertauschen der Elektroden für linke und rechte Hand) bleibt der Kurvenverlauf des EKGs unverändert. (3) Die Amplitude des EKGs an einer Ableitachse entspricht zu jedem Zeitpunkt der Projektion des Dipolvektors auf diese Ableitachse. (4) Die an einer Ableitachse gemessene Potentialdifferenz (Spannung) kann niemals Null werden, wenn ein Dipol (also eine sich ausbreitende Depolarisationswelle) vorhanden ist. A) nur 3. ist richtig B) keine Antwort ist richtig C) 3. und 4. sind richtig D) 2. und 4. sind richtig E) 1. und 3. sind richtig Maximale Messwerte ergeben sich für Ableitachsen, die parallel zum ereugenden Dipol liegen. Keine Potentialdifferenz ergibt sich, wenn wir die Ableitachse orthogonal zur Orientierung des erzeugenden Dipols liegen. 63.) Welche der folgenden EKG-Ableitungen zählt/zählen zu den bipolaren EKG-Ableitungen? (1) Ableitung nach Einthoven (2) Ableitung nach Goldberger (3) Brustwandableitungen nach Wilson A) 3. ist richtig B) keine Antwort ist richtig C) 1. ist richtig D) 2. und 3. sind richtig E) 1. und 2. sind richtig Einthoven bipolar Goldberger unipolar Brustwandableitungen nach Wilson unipolar 32 Verständnisabfrage der einzelnen Wellenteile eines EKGs P-Welle: Depolaristionssignal der Vorhöfe QRS-Komplex: Depolarisationssignal der Ventrikel T-Welle: Repolarisationssignal der Ventrikel AV-Überleitungszeit: langsame Ausbreitung über den AV-Knoten Repolarisationssignal der Vorhöfe ist im EKG nicht sichtbar 9. Auslenkung am EKG und Richtung des Herzvektors stehen zueinander durch das Projektionsgesetz in Beziehung. Welche Behauptungen sind richtig? (Altfrage, aber etwas abgeändert) a. Die EKG Amplitude einer Ableitung erreicht ein Maximum, wenn Dipolvektor und Ableitachse orthogonal sind. b. Bei einer Polaritätsänderung der Ableitachse (z.B. Vertauschen der Elektroden für linke und rechte Hand) bleibt der Kurvenverlauf des EKGs unverändert. c. Die Amplitude des EKGs an einer Ableitachse entspricht zu jedem Zeitpunkt der Projektion des Dipolvektors auf diese Ableitachse. d. Die an einer Ableitachse gemessene Potentialdifferenz (Spannung) kann niemals Null werden, wenn ein Dipol (also eine sich ausbreitende Depolarisationswelle) vorhanden ist. 44) Kardiale Aktivierung -zuerst Vorhöfe (Atrium), dann Kammern (Ventrikel). Können aber nicht gleichzeitig aktiviert werden -Im Herzen gibt es keinen Moment, in dem alles „gleichbleibend“/“ruhig“ ist : es ist immer ein Potential vorhanden Potentialmessverfahren 33 Verständnisabfrage Gleichtaktunterdrückung Gleichtaktunterdrückung: -Wenn eingehende Spannungen an beiden Eingängen gleich groß sind, ist die Spannungsdifferenz und somit Ua im Idealfall Null -CMRR = Common mode rejection ratio (gibt an, wie sich die Ausgangsspannung ändert, wenn sich die beiden eingehenden Spannungen um denselben Faktor verändern) CMRRdB= 20 * log(Adiff/Agleich) -CMRR = Gleichtaktunterdrückung (im Idealfall unendlich groß) -Bei einer Änderung der der Eingangsspannungen verändert sich die Ausgangsspannung noch zusätzlich um einen Gleichtaktverstärkungsfaktor (unerwünscht-Störung!) -Störungen an beiden Eingängen gleich groß -Elimination durch Differenzbildung! 41) Unterschied: bipolare Ableitung/unipolare Ableitung???? Welche Elektroden befinden sich in aktiver Region? -Bei bipolarer Ableitung: Referenzelektrode an aktiver Körperstelle Welche messen im Fernfeld? -Bei bipolarer Ableitung! Unipolare Ableitung wäre auch möglich, wird aber prinzipiell für Nahfeldmessungen herangezogen Biosignale 14) Speicherbedarf EKG n...bit (zB 12 od 16...) x[byte]= n/8 * t * fs fs größergleich fmax x 2 –(WKS-Abtasttheorem =Nyquist-Shannon-Theorem) Wert in Byte (12 bit = 212= 4096 Stufe) fs…Abtastrate Beispiel: Das EKG hat eine Bandbreite von 0.15 – 300 Hz. Wie viel Speicherplatz wird für die Aufnahme eines einzigen Kanals mit einem 16-bit A/D-Umsetzer über 24h benötigt? x[byte]= n/8 * t * fs t=24h = 86400s fs= 2 *fmax= 2*300Hz fs=600Hz x= 16/8 * 86400s * 600Hz x= 103 680 kbyte Beispiel: Eine Koronarangiographie besteht aus 1500 Einzelbildern. Jedes Bild hat eine Auflösung von 512x512 Pixel und jedes Pixel wird als 10-bit-Grauwert kodiert. Wie groß ist der Datensatz? x[byte]=n/8*Anzahl der Messwerte x= 10/8 *512*512*1500 x=491,52 Mbyte Beispiel: Für eine Audio-DVD wird auf 5 Kanälen ein Musikstück mit 24-bit-A/D- Umsetzern mit einer Abtastrate von 96 kHz für eine Stunde aufgenommen. Wie groß ist der Speicherbedarf? x= n/8 *fs *t *5 fs= 96000Hz n=24 t= 1h =3600s x=24/8*96 000 * 3600 * 5 x=5184 Mbyte 44.) Das Shannon-Theorem beschreibt den Zusammenhang zwischen höchster in einem Signal vorkommenden Frequenz und der für eine korrekte Abtastung nötigen minimalen Abtastrate. Wie hoch muss die Abtastrate im Verhältnis zur höchsten Signalfrequenz mindestens sein? A) dreimal so hoch B) viermal so hoch C) doppelt so hoch D) halb so hoch E) gleich hoch Grenzfrequenz fg=50Hz, Tiefpass 1ster Ordnung für Filterung eines Signals mit 50Hz, Ausgangsamplitude 100 Mikrovolt Wie groß ist die Amplitude bei fg? Begründen Sie das Vorgehen – eine bloße Rechnung reicht nicht aus! (Gleichung bei Herleitung des Blindwiderstandes aus dem Skriptum zu Biosignale) Da die Grenzfrequenz, die Frequenz ist bei der die Leistung am ohm’schen Widerstand um genau die Hälfte gesunken ist. P= U*I (P/2= U/Wurzel2 * I/Wurzel2) Ausgangsspannung hat um -3dB = 1/Wurzel2 abgenomme, liegt also bei 71% ihres ursprünglichen Wertes. Ampitude bei fg: Ufg= Ua * 0,71 Ufg= 100 Mikrovolt *0,71 Ufg= 71 Mikrovolt 10. Es wird ein Tiefpassfilter mit der Grenzfrequenz fg=50 Hz angewendet. Die Stromstärke beträgt 50 μV. Wie hoch ist die Amplitude, nachdem man den Filter angewendet hat? Da die Grenzfrequenz, die Frequenz ist bei der die Leistung am ohm’schen Widerstand um genau die Hälfte gesunken ist. P= U*I (P/2= U/Wurzel2 * I/Wurzel2) Ausgangsspannung hat um -3dB = 1/Wurzel2 abgenomme, liegt also bei 71% ihres ursprünglichen Wertes. Ampitude bei fg: Ufg= Ua *0,71 Ufg= 50 Mikrovolt *0,71 Ufg= 35,5 Mikrovolt 4. Wie lang dauert es ein Röntgenbild zu verschicken: - Geschwindigkeit: 156 Mbyte/s - 512x512 pixel - 753 bit Speicherbedarf x = Anzahl der Messwerte mal Anzahl der bits pro Messwert X= 512*512 * 753/8 /8 für byte X= 24,7 Mbyte t = x/C t = 24,7Mbyte/156Mbyte/s t = 158,3 ms Biologische Wirkung von elektrischen Feldern 13) Resonanzfrequenz der Spule ω0= 2 * pi * f0 = Wurzel aus(1/LC) 49.) Durch welche Maßnahmen kann man die elektromagnetische Strahlenbelastung auf eine Person reduzieren? (1) Vergrößerung des Abstandes zum Sender (z.B. Mobilfunkbasisstation) (2) Beim Telefonieren Zonen mit schlechtem Empfang meiden (3) Direkt unter der Sendeantenne positionieren (4) Freisprecheinrichtung bei Telefonaten im Auto verwenden A) 3. und 4. sind richtig B) alle sind richtig C) 1. und 2. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 1., 2. und 3. sind richtig 5.) Ein Rundfunksender habe eine Sendeleistung von 100 Watt und strahlt gleichmäßig in alle Raumrichtungen (kugelförmig). Wie hoch ist die Strahlenbelastung (Bestrahlungsintensität = Leistung/Fläche) für einen Passanten, wenn dieser in einer Entfernung von 100 Metern am Sender vorbeigeht? (Hinweis: Kugeloberfläche A= 4*r2*p) Einheit nicht vergessen! Ergebnisse ohne Rechenweg werden nicht berücksichtigt! i =P/A P=100W A=4 r2 pi A=4* (100m)2 * Pi A= 125 664 m2 i=100W/125 664m2 i = 796 * 10-6 W/m2 7. EM-Felder im Körper: Reizschwelle (Single Choice, über 30 kHz keine Reizantwort) Elektrounfall 29 Aufgabe Fehlerstromschutzschalter: Ist dieser mit dem Spannungsnetz verbunden oder ist er geerdet, ist das Gehäuse hochohmig oder niederohmig? Niederohmig, sonst fließt der Strom bei Fehlerstrom nicht über den FI-Schalter und die Sicherung wird nicht ausgelöst Geerdet Der Fehlerstromschutzschalter (FI) vergleicht, ob gleich viel Strom zum Verbraucher und wieder zurück (über den Neutralleiter) fließt. Der Schutzleiter geht niederohmig in die Erde und stellt einen parallelen Rückstrompfad vorbei an Neutralleiter und FI dar. Wenn im Fehlerfall teilweise Strom über den Schutzleiter fließt ("Fehlerstrom", z.B. direkt über Mensch oder geerdetes Gehäuse in die Erde), erkennt der FI, dass der Strom in Neutralleiter und Außenleiter nicht mehr gleich ist, weshalb er den Stromkreis unterbricht... Ist mit dem Spannungsnetz verbunden der schutzkontakt ist sozusagen eine parallelschaltung mit dem körper, nur das der widerstand viel geringer ist und der strom deshalb darüber zurück fliesst statt über den körper 34 Größte Sicherheit bei Blitzschlag im offenen Gelände: in die Hocke gehen, nicht hinlegen (Schrittspannung)! Elektrotherapie - Ionisierende Strahlung I 4) beim Comptoneffekt (mittlere Energie) E=h*f c=λ*f werden e‐ aus der Hülle geschossen γ – Strahlung ≠ α‐ od. β‐Strahlung Paarbildung: Positron – Elektron Paar fliegt weiter e+‐e—Paar fliegt weiter Photon + e‐ fliegen in die gleiche Richtung Photon existiert noch aber die Energie vom Photon ist weniger !?! C= h*f ( bei Comptoneffekt) 24) β‐ Strahlen A) besitzen hochenergetische Elektronen e‐ B) entsteht bei radioaktivem Zerfall C) ein n0 zerfällt in ein e‐ D) ein p+ entsteht (β+ Strahlung: ein p+ zerfällt in ein e+ ein no entsteht) 47) Zerfallsgesetz: Das Zerfallsgesetz gibt an: A) Wie schnell ein Atom zerfällt B) Wie viele Atomkerne nach einer bestimmten Zeit noch vorhanden sind C) Wieviel Zeit vergeht bis zum nächsten Zerfall D) Wie hoch die Aktivität nach einer bestimmten Zeit ist 2.) Das Atom besteht aus A) einem Kern (Protonen und Neutronen), der von einer Wolke aus Elektronen umgeben ist B) keine Angabe ist richtig C) einem Kern (Neutronen und Elektronen), der von einer Wolke aus Protonen umgeben ist D) einem Kern (Protonen und Elektronen), der von einer Wolke aus Neutronen umgeben ist E) einem Kern (Neutronen und Protonen). Der von einer Wolke aus Positronen umgeben ist 58.) Die Intensität einer Röntgenstrahlung: (1) ist der Flussdichte direkt proportional (2) ist der mittleren Photonenenergie direkt proportional (3) hat die Dimension Energie/(Fläche x Zeit) (4) kann man in Joule/cm2s angeben A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 59.) Direkt ionisierende Strahlung ist/sind: (1) Beta-Strahlung (2) Gamma-Strahlung (3) Geladene Teilchen (4) Neutronen A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig Gamma-Strahlung ist keine direkt ionisierende Strahlung, da dies immer eine Folgeprozess einer vorherigen Kernanregung ist. Ionisierende Strahlen können Biomoleküle direkt ionisieren oder zunächst in der Zelle Radikale bilden, die dann ihrerseits erst zur Ionisation von Biomolekülen führen. Ionisieren diese oder Reaktionsprodukte von ihnen Biomoleküle, so liegt eine indirekte Strahlenwirkung vor. 64.) Beim Alpha-Zerfall passiert folgendes: A) 2 Protonen und 2 Neutronen werden aus einem Heliumatom ausgesendet B) Ein Heliumkern wird beim Zerfall eines Heliumatoms ausgesendet C) ein doppelt ionisiertes Heliumatom entsteht aus einem neutralen Heliumatom D) ein doppelt ionisiertes Heliumatom wird beim Zerfall eines Radionuklids eingefangen E) ein doppelt ionisiertes Heliumatom wird beim Zerfall eines Radionuklids ausgesendet 15 Beim beta-plus-Zerfall wird im Kern......ein Proton in ein Neutron und ein Positron gespalten 44 Abgelenkte Strahlung ist meist? -> Streustrahlung Was ist der Photoeffekt? Können durch den Photoeffekt Röntgenstrahlen entstehen? Röntgen- oder Gammaquant überträgt seine gesamte Energie an ein Hüllelektron des Atoms, dabei geht ein Teil der Energie in die Austrittsarbeit (entspricht der Bindungsenergie des Elektrons), ein Teil in die kinetische Energie des Elektrons über. Nein. Ionisierende Strahlung II 49) Weiche Röntgenstrahlung: Definition? -größere Wellenlänge, kleiner Frequenz als harte Röntgenstrahlung -kleinere Anodenspannung -wird stärker absorbiert als harte, kurzwellige Strahlung -schlecht für Patient -entstehen durch: hochenergetische Übergänge in Elektronenhülle, emittieren Bremsstrahlung und Röntgenstrahlung, wenn sie im Brennfleck e‐ aus Schalen schießen und diese wieder aufgefüllt werden; (weiß ich nicht ob richtig oder falsch -durch starke Beschleunigung gelad Teilchen (Teilchenbeschleuniger) (=Synchronstrahlung entsteht) Weiches Röntgen ( Klang Klänge entstehen durch Überlagerung von Sinusschwingungen mit unterschiedlichen Amplituden und Frequenzen. Klänge haben selbst eine konstante Frequenz (periodischer Schwingungsverlauf) und einen von der Sinusform abweichenden Amplitudenverlauf. Dafür müssen die Frequenzen der einzelnen Sinusschwingungen in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Geräusche entstehen durch theoretisch unendlich viele Einzelschwingungen, deren Frequenzabstände beliebig klein sind. Töne die sich durch eine harmonische Sinusschwingung darstellen lassen, werden als „reine“ Töne bezeichnet. Amplitude der Schwingung wird als Lautstärke wahrgenommen. Frequenz der Schwingung wird als Tonhöhe wahrgenommen. Wärmehaushalt des Menschen 31) Verdunstungskälte spielt eine wesentliche Rolle bei der Thermoregulation des Menschen wird dadurch bewirkt, dass beim Verdunsten selektiv die hochenergetischen Teilchen aus der Flüssigkeit austreten bewirkt, dass der Umgebung Wärme entzogen wird (Haut – Schweiß – Sonne) 62) Thermische Neutralzone indifferente Temperatur im oberen Bereich (25-26 Grad bei 50% Luftfeuchtigkeit) Umgebungsbereich – Körper über Vasomotorik (Gefäße erweitern/verengen sich) reguliert ist die Temperatur größer = exogene Schweißabgabe Umgebungstemperatur kleiner = Wärmeproduktion Temperaturbereich 27°C – 31°C: Körper benötigt keine Energie für erwärmen/abkühlen (lt. Einsichtnahme war es eine MC Frage und keine SC Frage und es war nur eine Antwort richtig) 22.) Die Verdunstungskälte (1) spielt bei der Thermoregulation des menschlichen Körpers eine wichtige Rolle (2) wird dadurch bewirkt, dass beim Verdunsten selektiv die hochenergetischen Teilchen aus der flüssigen Phase (Schweiß) austreten. (3) bewirkt, dass vom menschlichen Körper Wärmeenergie abgeführt wird (4) entwickelt sich prinzipiell bei jeder beliebigen Umgebungstemperatur A) nur 4. ist richtig B) alle sind richtig C) 1., 2. und 3. sind richtig D) 1. und 3. sind richtig E) 2. und 4. sind richtig 57.) Wärmeleitung: (1) stellt den Wärmetransport ohne Massentransport dar (2) erfolgt nur in Abwesenheit eines Temperaturgradienten (3) erfolgt immer in Richtung Temperaturausgleich (4) erfolgt durch Wärmestrahlung A) nur 4. richtig B) alle falsch C) alle richtig D) 1. und 3. richtig E) 2. und 4. richtig 40 Aufgabe zur Wärmeleitung 16. Die Verdunstungskälte: (Altfrage, leicht abgeändert) a. spielt bei der Thermoregulation des menschlichen Körpers eine wichtige Rolle b. wird dadurch bewirkt, dass beim Verdunsten selektiv die hochenergetischen Teilchen aus der flüssigen Phase (Schweiß) austreten. c. bewirkt, dass dem menschlichen Körper Wärmeenergie zugeführt wird d. entwickelt sich prinzipiell nur, wenn die Umgebungstemperatur die Körpertemperatur übersteigt 12. Wärmeleitung Unterschied Konvektion, Wärmestrahlung, Konduktion Konvektion ist Energietransport mit Materietransport. Körper ist wärmer als umgebende Luft oder Flüssigkeit, Wärmestrom Q/t in Richtung der kalten Luft entsteht. Wärmestromfluss: DeltaQ/Delta t = alpha * DeltaT * A Abhängig von der austauschenden Fläche A Wärmeübergangszahl alpha = stoffspezifisches Maß für Wärmeübergang durch Konvektion Alpha ist abhängig von der Stärke der vorherrschenden Luftströmung Prinzip der Zentralheizung (Heizkörper) Wärmestrahlung: Elektromagnetische Wellen, die von allen Körpern mit einer Temperatur größer 0K (absoluter Nullpunkt) emittiert werden. Wien’sches Verschiebungsgesetz: je höher die Temperatur, desto höher die Frequenz der Wärmestrahlung. Strahlung bei Temperaturen unter 700 Grad Celsius im Infrarotbereich Bei höheren Temperaturen ist Wärmestrahlung im Bereich des sichtbaren Lichts (Glühen). Konduktion (Wärmeleitung): Wärmetransport ohne Stofftransport 13. Verdunstungswärme Mensch (neue Frage mit „kein Einfluss“) Quantitative Zellbiologie 20.) Der Diffusionsfluss: (1) stellt keine kolligative Eigenschaft der Materie dar (2) ist direkt proportional zum Diffusionskoeffizienten der diffundierenden Substanz (3) erfolgt sowohl über mikroskopische Entfernungen (Mikrometer-Bereich) wie auch über makroskopische Entfernungen (cm bis m) im menschlichen Körper extrem rasch (4) wird an den austauschenden Oberflächen des menschlichen Körpers oft durch massive Oberflächenvergrößerung verstärkt (z.B.: Alveolen der Lunge, Villi bzw. Mikrovilli des Darms) A) nur 4. ist richtig B) alle sind falsch C) alle sind richtig D) 1., 2. und 4. sind richtig E) nur 3. und 4. sind richtig Diffusion ist über längere Strecken sehr langsam, weil Brown’sche Molekularbewegung ungerichtet ist. Diffusion der Atemgase an den Lungenbläschen ist direkt proportional zur Oberfläche. Als kolligative Eigenschaft wird in der physikalischen Chemie verdünnter Lösungen eine Stoffeigenschaft bezeichnet, die nur von der Teilchenzahl der gelösten Komponente abhängt, nicht aber von der Art der Teilchen oder ihrer chemischen Zusammensetzung. Beispiele sind Dampfdruckerniedrigung Gefrierpunktserniedrigung 48.) Welche Aussage(n) zur spezifischen Kapazität von Biomembranen ist/sind richtig? (1) Ist in allen Zellen (Zellorganellen) weitgehend übereinstimmend (2) Ist meist größer als 106 F/cm2 (3) Ist meist kleiner als 10-8 F/cm2 (4) Bestimmt den Zeitablauf von Potentialänderungen an der Biomembran A) nur 4. ist richtig B) 3. und 4. sind richtig C) nur 1. ist richtig D) 2. und 4. sind richtig E) 1. und 4. sind richtig Kapazität der Zellmembran beträgt ca. 1*10hoch -6/cm2. C=Q/Delta U = I*t/Delta U 21. Der Diffusionsfluss: (Altfrage) a. stellt keine kolligative Eigenschaft der Materie dar b. ist direkt proportional zum Diffusionskoeffizienten der diffundierenden Substanz c. erfolgt sowohl über mikroskopische Entfernungen (Mikrometer-Bereich) wie auch über makroskopische Entfernungen (cm bis m) im menschlichen Körper extrem rasch d. wird an den austauschenden Oberflächen des menschlichen Körpers oft durch massive Oberflächenvergrößerung verstärkt (z.B.: Alveolen der Lunge, Villi bzw. Mikrovilli des Darms) 15. Fragen zur Diffusion, Diffusionskoeffizient (2 Fragen) !!! Optik 4) Kurzsichtigkeit korrigieren = Myopie Zerstreuungslinse, damit die Gesamtbrechkraft erniedrigt wird und das Bild schon vor der Retina entsteht bei Astigmatismus (Brennpunktlosigkeit) wird mit einer Zylinderlinse ausgeglichen, weil die Ursache der Fehlsichtigkeit nicht durch die Brechkraft bedingt ist, sondern durch unregelmäßig gewölbter Hornhaut / Linse (im umgekehrten Fall: Weitsichtigkeit: wird eine Sammellinse verwendet, um die Gesamtbrechkraft zu erhöhen) 5) Brechung von Licht Stoff ist optisch dichter, wenn n größer n2 > n1 oder n1 kleiner n2 ; β < α = Brechung ZUM Lot n1 > n2 ; β > α = Brechung VOM Lot Brechungsindex n hängt von der Wellenlänge des Lichts ab: je kleiner die Wellenlänge, desto größer ist n, deswegen wird blaues Licht stärker gebrochen als rotes bei Dispersion Brechungsgesetz von Snellius: 28) Welcher Teil des Auges hat die größte Brechkraft? Hornhaut (Kornea) 6.) Welche Aussage zu optischen Elementen (Spiegel, Linsen) ist korrekt? A) Zerstreuungslinsen können reelle und virtuelle Bilder erzeugen, abhängig von der Lage des Gegenstandes B) Die Brennweite und damit auch die Brechkraft von Sammellinsen ist negativ. C) Reelle Bilder entstehen im Schnittpunkt von konvergenten Lichtstrahlen D) Konvexe und ebene Spiegel können reelle und virtuelle Bilder erzeugen, abhängig von der Lage des Gegenstandes E) Konkave Spiegel können ausschließlich virtuelle Bilder erzeugen Planspiegel: virtuelles aufrechtes Bild Konkavspiegel: reelle als auch virtuelle Bilder (abhängig von der Lage des Gegenstandes) Konvexspiegel: virtuelles Bild Zerstreuungslinse: virtuelles Bild Sammellinse: positive Brechkraft und Brennweite 12.) Bei der Abbildung eines Gegenstandes mit einer dünnen Sammellinse hat das entstandene Bild je nach Entfernung des Gegenstandes von der Linse unterschiedliche Bildeigenschaften. Welche Eigenschaften hat das Bild, wenn der Gegenstand innerhalb der einfachen Brennweite (g Hornhaut 36 Verständnisfrage verschiedene Linsen- und Abbildungsfehler Sphärische Aberration (Öffnungsfehler): Achsenferne Strahlen werden gemäß dem Brechungsgesetz stärker gebrochen als achsennahe Strahlen. Korrektur: Systeme mit mehreren Linsen verwenden, dadurch werden die Einfallswinkel auf die einzelnen Linsenoberflächen auch für achsenferne Strahlen klein. Chromatische Aberration (Farbfehler): Ist eine Folge der Dispersion des Linsenmaterials: Rotes Licht bekommt eine größere Brennweite als blaues. Weil der Brechunsindex wellenabhängig ist, werden kürzere Wellenlängen (blau) stärker gebrochen als lange (rot). Korrektur: Kombination aus Sammel und Zerstreuungslinse (=Achromat) aus geeignetem Glas (dadurch wird der fehler zumindest für zwei Farben völlig behoben) Astigmatismus (Brennpunktlosigkeit): Bei Linsen mit unterschiedlichen Krümmungsradien werden Lichtpunkte in zwei Brennlinien abgebildet. Eine im Brennpunktabstand der Einfallslinie mit der maximalen Brechkraft. Eine im Brennpunktabstand der Einfallslinie mit der minimalen Brechkraft. Achse der beiden Brennlinien liegt jeweils senkrecht zur erzeugenden Ebene. Schärfentiefe (Tiefenschärfe): Linsensystem bildet Gegenstand nur scharf ab, wenn er in der Filmebene liegt. Gegenstände, die näher oder weiter weg liegen als die Filmebene, werden als Bildscheibchen abgebildet. Bereich der Gegenstandsweite, in dem die Bildscheibchen kleiner als ein maximal zulässiger Kreis sind, wird als Schärfentiefe bezeichnet. 5. Welche Aussage ist korrekt a. Um Kurzsichtigkeit zu korrigieren, werden Zerstreuungslinsen verwendet, da der der Augapfel zu lang ist. b. Um Weitsichtigkeit zu korrigieren, werden Zerstreuungslinsen verwendet, da der Augapfel zu kurz ist. c. Um Kurzsichtigkeit zu korrigieren, werden Sammellinsen verwendet, da der der Augapfel zu lang ist. d. Um Weitsichtigkeit zu korrigieren, werden Sammellinsen verwendet, da der Augapfel zu lang ist. e. Astigmatismus kann nicht korrigiert werden. 6. Welche Aussage zu optischen Elementen (Spiegel, Linsen) ist korrekt? (Altfrage) a. Zerstreuungslinsen können reelle und virtuelle Bilder erzeugen, abhängig von der Lage des Gegenstandes b. Die Brennweite und damit auch die Brechkraft von Sammellinsen ist negativ. c. Reelle Bilder entstehen im Schnittpunkt von konvergenten Lichtstrahlen d. Konvexe und ebene Spiegel können reelle und virtuelle Bilder erzeugen, abhängig von der Lage des Gegenstandes e. Konkave Spiegel können ausschließlich virtuelle Bilder erzeugen 11. Bei der Abbildung eines Gegenstandes mit einer dünnen Sammellinse hat das entstandene Bild je nach Entfernung des Gegenstandes von der Linse unterschiedliche Bildeigenschaften. Welche Eigenschaften hat das Bild, wenn der Gegenstand zwischen der einfachen und der doppelten Brennweite (f Aus Metall bestehender Feuerlöscher im Raum 13. Welche dieser Parameter beeinflussen den Bildkontrast der Magnetresonanztomographie: (Altfrage) a. T1 Relaxationszeit des Gewebes b. T2 Relaxationszeit des Gewebes c. Protonendichte des Gewebes d. Echozeit (TE) der Sequenz e. Repetitionszeit (TR) der Sequenz Ultraschall 52) Beim Ultraschall muss Sendestrahl fokussiert werden, da er durch Beugung divergiert 54) Ultraschall: bei Streuung, was stimmt? ???? durch „Puls‐Echo‐Methode“ gemessen Tiefenausgleich Dopplereffekt 55) Ultraschall Streuung verursacht Bildverschlechterung 15.) Bei der Dopplersonographie wird welcher Effekt ausgenutzt bzw. gemessen? A) Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsunterschied zwischen den verschiedenen Gewebsarten. B) Der Reflexionsgradunterschied zwischen den verschiedenen Gewebsarten C) Die Frequenzverschiebung zwischen Sendestrahl und Empfangsstrahl D) Der Laufzeitunterschied bewegter Areale (Organe) im Körper E) Der Absorptionsunterschied zwischen den verschiedenen Gewebsarten 14. Kontrast Ultraschall und CT