Versuche
Diese Anleitungen und Videos dienen dem Studium der Physik für Studierende der Humanmedizin der Ludwig-Maximilians-Universiät München und der Technischen Universität München. Ihre Vervielfältigung, Weitergabe oder Veröffentlichung ganz oder in Teilen ist genehmigungspflichtig.
Wo nach einer Kennung gefragt wird, melden Sie sich bitte mit Ihrer Campus-Kennung (nur Name, ohne "@campus.lmu.de") an.
Die Stichpunkte zur Vorbereitung und die Aufgabensätze sind ein zusätzliches Hilfsangebot.
Bitte benennen Sie die Datei des Vorprotokolls bzw. der Auswertung nach folgendem Schema: "Gruppe A01 Max Mustermann EKG Vorprotokoll.pdf"
Vielen Dank!
Zu den Versuchen gibt es Videos, die Ihnen die Geräte und den Versuchsablauf zeigen und erklären. Sie finden die Videos hier.
Besonderer Dank gilt dem Videoteam Pascal Laudenbach, Felix Balling, Leonard Doyle, Sonja Gerlach, Nadine Homburg, Christian Hunschell, Sandra Oefele, Thomas Rösch und Martin Speicher.
Außerdem finden Sie zu den physikalischen Inhalten der Versuche eine E-Learning-Plattform über die Virtuelle Hochschule Bayern, die wir Ihnen empfehlen. Sie finden sie hier.
Herzlichen Dank allen Beteiligten für ihr Engagement!
Größen mit Dimensionen und Einheiten
GDE Größentabelle (PDF)
AMW Auswertung von Messwerten
Hier wird der Umgang mit Messgrößen, Messabweichungen, Fehlerfortpflanzung, Angabe des Endergebnisses mit angemessener Stellenzahl, sowie mit die graphischen Auswertung von Messwerten geübt.
Anleitung zur Auswertung von Messwerten (pdf, 510 kB, AKTUALISIERT am 03.10.2021)
Mechanik
FLU Flüssigkeitsmechanik
Die Physiologie des Blutkreislaufs setzt einerseits Vertrautheit mit dem Begriff "Viskosität" voraus. Andererseits sind Grundkenntnisse über das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in Röhren als einfachste Modellbildung unumgänglich. Sie bestimmen die Viskosität von Öl mit Hilfe des Kugelfallviskosimeters, sowie die von Wasser mit Hilfe des Hagen-Poiseuille Gesetzes. Sie bestimmen die Oberflächenspannung von Wasser. Die Physiologie der Lungenaveolen setzt entsprechende Kenntnisse voraus. Anschließend untersuchen Sie die Osmose anhand einer Glucoselösung.
Versuchsanleitung (pdf, 11,4 MB)
SON - Sonographie
Der Versuch soll ein grundlegendes Verständnis über die Entstehung von Ultraschallbildern vermitteln. Die Grundlagen zur Physik der Wellen und deren Ausbreitung in Medien werden behandelt. Das Prinzip der Weg–Zeit–Messung mit Hilfe eines Ultraschallsensors und das Entstehen eines A-Bildes, wie auch eines B-Bildes werden vorgestellt. Dafür sind Teilversuche zur Schallgeschwindigkeitsbestimmung, Schallreflexion und Schallschwächung, sowie Versuche zur Entstehung eines B-Bildes notwendig. Des Weiteren wird die Abhängigkeit der Bildauflösung von der Frequenz des Ultraschalls erklärt und demonstriert werden.
Versuchsanleitung (pdf)
Versuchsvideo hier in Kürze
M2 Schwingungen und Wellen (zur Zeit nicht im Kanon)
Schwingungen und Wellen Am Beispiel des Fadenpendels werden die Begriffe Frequenz, Auslenkung und Amplitude erläutert. Die Erdbeschleunigung am Ort wird bestimmt, sowie eine ausführliche "Fehlerrechnung" durchgeführt.
Die Schallgeschwindigkeit in Luft, Eigenfrequenzen schwingender Luftsäulen, und der Adiabatenkoeffizient werden bestimmt. Die Versuche stellen die Grundlage für das Erarbeiten eines Verständnisses der Akustik des Hörvorgangs dar.
Versuchsanleitung (pdf)
Thermodynamik
GAS Ideale Gase, Phasenübergänge
Atemluft (bei Zimmertemperatur) kann in guter Näherung als ideales Gas betrachtet werden.Sie bestätigen experimentelle das Boyle-Mariotte'sche Gesetz. Der Versuch stellt Grundlagen für die Physiologie der arbeitenden Lunge bereit.
Wasser spielt in der Biochemie des Körpers eine überragende Rolle. Die Abhängigkeit der H2O-Phasen von Druck und Temperatur, sowie Kenntnisse über Verdampfen, Verdunsten und Kondensieren sind Grundlage für das Verständnis der Thermostatenfunktion des Körpers. Sie bestimen die Dampfdruckkurve von reinem Wasser im Bereich von Zimmertemperatur bis ca. 250°C.
Versuchsanleitung (pdf, 9,1 MB)
Die zur Durchführung des (kurzen) Heimversuchs zu GAS nötigen Spritze, Kanülenhalter und Stopfen erhalten Sie bei den Präsenzversuchen ROE und LIN. Bitte führen Sie den Heimversuch 3 durch, der die Teilversuche 1 und 2 ersetzt.
KAL Kalorimetrie
Der menschliche Körper arbeitet als exzellent thermostatisierter katalytischer "Ofen". Die entsprechende Physiologie setzt Grundkenntnisse in der Wärmelehre voraus.Sie bestimmen die Wärmekapazität von Wasser und Aluminium, sowie die spezifischen Schmelzenergie von Eis. Im Versuch werden diese Grundkenntnisse wie auch die für Wärmeausbreitungsmechanismen und thermodynamische Potentiale (Biochemie!) vermittelt.
Versuchsanleitung (pdf, 12,1 MB)
Optik
LIN Abbildung durch Linsen
Der Versuch demonstriert modellmäßig (fast) alle grundlegenden, geometrisch-optischen Abbildungsprobleme im Auge. Sie bestimmen die Brennweite von Linsen in Luft und messen den Astigmatismus. Sie untersuchen den Abbildungsvorgang in einem optischen Wannenmodell des Auges.
>>> Der Versuch enthält einen Virtual-Reality-Teil mit VR-Brille. Falls Sie eine Brille tragen, aber auch Kontaktlinsen haben, empfiehlt es sich, die Kontaktlinsen zu nehmen. <<<
Der Versuch LIN, insbesondere der VR-Teil, wird didaktisch überarbeitet. Dafür ist der folgende kurze Vorabtest unabdingbar, das Absolvieren des Tests ist deshalb obligatorisch. Die dort zum Ende abgefragte Matrikelnummer dient ausschließlich der Kontrolle, ob der Test ausgefüllt wurde. Sie wird völlig separat von den Testergebnissen gespeichert.
Versuchsanleitung für Online-Teilnahme am 04.12. (pdf, 13,5 MB)
Vorabtest (VERPFLICHTEND, vstl. ab 19.10. verfügbar)
Versuchsanleitung (aktualisiert 11.10.2023, pdf, 13,5 MB)
Versuchsvideo LIN (enthält noch weitere Teilversuche)
OIN - Optische Instrumente: Mikroskop
Sie üben denUmgang mit dem Mikroskop. Sie bestimmen die Vergrößerung, die numerische Apertur und das Auflösevermögen. Sie bestätigen experimentell die Abbe'sche Theorie.
Es wird vor allem vermittelt, wie man das subjektive Empfinden der "Bildqualität" messbar quantifiziert. Der Versuch steht damit Modell auch für die Elektronenmikroskopie.
Versuchsanleitung (pdf, 9,7 MB)
Elektrizität
ZEL Grundlagen zellulärer Erregbarkeit
Elektrischer Widerstand eines metallischen Leiters. Kennlinie eines ohmschen Widerstands. Kennlinie einer Membran mit spannungsabhängigen Ionenkanälen. Untersuchung der elektrotonischen Erregungsausbreitung an einer dünnen, einer dicken sowie einer myelinisierten Nervenzelle.
Während Sie sukzessive ein Modell für eine Nervenzelle erarbeiten, lernen Sie die Begriffe Spannung, Strom und Widerstand kennenlernen. Dabei werden die geometrischen Abhängigkeiten des Widerstands eines metallischen Leiters, sowie die Kirchhoffschen Gesetze zur Beschreibung von Parallel- und Reihenschaltungen behandelt.
Versuchsanleitung (pdf, 725 kB)
SIG Akustische und elektrische Signale
Darstellung akustischer Signale. Obertonspektrum und menschliches Hörvermögen. Auf- und Entladekurve eines Kondensators. RC-Glied zur Beschreibung einer Membran, sowie Veränderungen durch Myelin.
Mit einem Oszilloskop können schnell veränderliche Vorgänge gemessen werden. Die Möglichkeiten eines solchen Geräts werden sie anhand akustischer und elektrischer Signale kennen lernen. Neben der Anwendung der Fouriertransformation zur Analyse von Signale wird auch ein Modell für die Membran einer Nervenzelle erarbeitet.
Versuchsanleitung (pdf, 413 kB)
Versuchsvideo SIG, Vertonung in Kürze
EKG Elektrokardiographie*
Eindimensionales Potential am menschlichen Arm. Aufnahme eines EKG-Signals. Bestimmung des Lagetypen anhand des EKG-Signals.
Im Experiment wird leitendes Kohlepapier als Modell für den menschlichen Körper verwendet. Wenn das zweidimensionale Feld eines Dipols rotiert, kann dies als vereinfachtes Modell für den Herzvektor, der die Erregungsausbreitung beschreibt, verwendet werden. Das Messen der zeitlich veränderlichen Spannung in Form einer Ableitung liefert Rückschlüsse auf Art und Lage des Herzvektors.
* Die Praktikumsleitung bedankt sich bei Herrn Prof. D. Schumacher, Uni Düsseldorf, für die freundliche Unterstützung bei der Entwicklung des Versuchs.
Versuchsanleitung (pdf)
Versuchsvideo hier in Kürze
Atomphysik
ROE Röntgenstrahlung
Die Teilnehmer erwerben grundlegende Kenntnisse im Umgang mit Röntgenstrahlung, deren medizinischer Anwendung und den dazu verwendeten Geräten und Techniken.
Versuchsanleitung (pdf, 2.62 MB)