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PM II > Physik > Flashcards

Physik Flashcards

1
Q

Einheit Kraft

A

Newton = J/m

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2
Q

Einheit Druck

A

Pascal = N/m^2

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3
Q

Einheit Energie,Arbeit,Wärme

A

Joule = Nm

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4
Q

Einheit Leistung

A

Watt = J/s = V x A

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5
Q

Einheit Ladung

A

Coulomb = As

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6
Q

Einheit Spannung

A

Volt = J/C = W/A

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7
Q

Einheit Kapazität

A

Farad = C/V

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8
Q

Einheit Widerstand

A

Ohm = V/A

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9
Q

mmHg

A

= Torr

1 mmHg = 133 Pa

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10
Q

Fahrenheit

A

32°F = 0 °C

212 °F = 100 °C

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11
Q

bar

A

1 bar = 100.000 Pa

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12
Q

Kalorie

A

1 cal = 4,18 J

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13
Q

Größen des Skalarprodukts

A
  • am größten bei 0°
  • 0 bei 90°
  • am kleinsten bei 180°
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14
Q

Größen des Vektorprodukts

A
  • am größten bei 90°
  • 0 bei 0°/180°
  • am kleinsten bei 270°
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15
Q

Unterschied Wechselwirkungsgesetz - Kräftegleichgewicht

A
  • Wechselwirkungsgesetz: Kraft und Gegenkraft wirken an 2 unterschiedlichen Körpern
  • Kräftegleichgewicht: Kraft und Gegenkraft wirken an 1 Körper
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16
Q

Standfestigkeit

A

umso höher, je größer die Standfläche und je näher diese unter dem Schwerpunkt liegt

  • > Schwerpunkt innerhalb der Standfläche: standfest
  • > Schwerpunkt außerhalb der Standfläche: kippt um
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17
Q

Arten der Verformung

A
  • Dehnung
  • Kompression
  • Scherung
  • Biegung
  • Torsion
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18
Q

Spannungsdiagramm

A

1) linearer Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung
2) elastische Verformungen
3) plastische Verformungen, Spannungsverfestigung
4) Bruch

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19
Q

Arten von Stoßprozessen

A
  • elastischer Stoß: komplette kinetische Energie wird übertragen, unterschiedliche Geschwindigkeiten der Körper
  • unelastischer Stoß: kinetische Energie wird teilweise in innere Energie (z.B. Wärme, Verformung) umgewandelt, Geschwindigkeiten der Körper sind gleich
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20
Q

Varianten der erzwungenen Schwingung

A
  • Erregerfrequenz > Eigenfrequenz: Amplitude verkleinert sich, je größer die Abweichung
  • Erregerfrequenz < Eigenfrequenz: Amplitude vergrößert sich, je größer die Annäherung
  • Erregerfrequenz = Eigenfrequenz: Resonanz
  • Erregerfrequenz variiert: chaotische Schwingung
  • unharmonische Schwingung
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21
Q

Reflexion am festen und losen Ende

A
  • festes Ende: Phasensprung

- loses Ende: kein Phasensprung

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22
Q

beidseitig/einseitig eingespannte Saite

A
  • beidseitig: Knotenpunkt an beiden Befestigungen; Gesamtlänge = gerades Vielfaches der Grundfrequenz
  • einseitig: Knotenpunkt an 1 Befestigung; Gesamtlänge = ungerades Vielfaches der Grundfrequenz
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23
Q

Mach’scher Kegel

A
  • aufgestaute Wellenfront mit hoher Intensität -> Stoßwelle

- Geschwindigkeit des Senders > Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle

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24
Q

Wie lange steigt die Flüssigkeit bei der Kapillarattraktion?

A

bis die potenzielle Energie der Oberflächenenergie entspricht

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25
Q

Wie lange wird ein Tropfen am Kapillarumfang gehalten?

A

bis die Gewichtskraft die Haltekraft übersteigt

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26
Q

Wie lange steigt die Sinkgeschwindigkeit einer Kugel in einer Flüssigkeit?

A

bis die Differenz aus Gewichtskraft und Auftriebskraft der Reibungskraft entspricht

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27
Q

Definition Influenz

A

Ladungstrennung durch Einfluss eines geladenen Körpers in der Nähe (z.B. Leiterplatten im Kondensator)

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28
Q

technische und physikalische Stromrichtung

A
  • technisch: Protonen wandern vom Plus- zum Minuspol

- physikalisch: Elektronen wandern vom Minus- zum Pluspol

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29
Q

Spannung und Stromstärke bei Reihen- und Parallelschaltung

A

Stromstärke bleibt bei Reihenschaltung gleich, Spannung bleibt bei Parallelschaltung gleich

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30
Q

Definition Hall-Spannung

A

Auftreten einer elektrischen Ladung in einem stromdurchflossenen Leiter, wenn dieser sich in einem Magnetfeld befindet

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31
Q

Faraday’sches Gesetz

A
  • Bewegung eines Magneten in eine Spule: Erzeugung von Induktionsspannung und Strom
  • Lenz’sche Regel: induzierter Strom erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das seiner Ursache (= dem magnetischen Fluss) entgegengerichtet ist
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32
Q

Vergleich kapazitiver und induktiver Blindwiderstand

A
  • kapazitiver Widerstand sinkt mit steigender Frequenz

- induktiver Widerstand steigt mit steigender Frequenz

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33
Q

Planck’sches Gesetz

A
  • Ausübung von Kräften auf geladene Teilchen durch elektrisches Feld, welches durch Ladungsseparation entsteht -> Teilchenstrom in Richtung des Potenzialgradienten
  • Teilchengeschwindigkeit abhängig von Mobilität und Valenz
  • Teilchenstromdichte ist abhängig von Konzentration
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34
Q

gemessener Ionenstrom beim Aktionspotenzial

A
  • Depolarisation: negativer Ionenstrom, da Natriumkonzentration extrazellulär abnimmt (Ruhepotenzial: 61 mV)
  • Repolarisation: positiver Ionenstrom, da Natriumkonzentration extrazellulär zunimmt
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35
Q

Rheobase

A

minimal erforderliche Reizstärke, die erforderlich ist, um ein AP auszulösen

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36
Q

Chronaxie

A

minimal erforderliche Zeit, über die ein Reiz mit doppelter Rheobasestärke fließen muss, um ein AP auszulösen

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37
Q

Differenzverstärker

A

Verstärkung der Spannungsdifferenzen zwischen 2 Eingangsspannungen

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38
Q

Gleichtaktunterdrückung

A
  • gibt an, wie sich die Ausgangsspannung ändert, wenn beide Eingangsspannungen um den selben Faktor verändert werden (im Idealfall: keine Veränderung)
  • gleich große Störungen an Eingangsspannungen werden durch Differenzbildung eliminiert
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39
Q

Filter

A
  • Hochpassfilter: hohe Frequenzen passieren
  • Tiefpassfilter: niedrige Frequenzen passieren
  • Bandpassfilter: tiefere/höhere Frequenzen jenseits der Grenzfrequenz werden abgeschwächt (f0 passiert)
  • Bandsperre: tiefere/höhere Frequenzen jenseits der Grenzfrequenz passieren (f0 wird abgeschwächt)
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40
Q

Grenzfrequenz

A

Frequenz, bei der es zur Reduktion der Ausgangsspannung um 3dB auf 71% kommt

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41
Q

Eingangsamplitude

A

Digitalisierung von Werten in bestimmten Spannungsbereich (beim Überschreiten kommt es zu Fehlern)

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42
Q

Amplitudenauflösung

A

Eingangswert wird auf Z=2^n Stufen abgebildet -> innerhalb der Stufen können keine Wertedifferenzen mehr unterschieden werden (Quantisierungsfehler)

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43
Q

Abtastrate

A

Wie viele Messwerte werden pro Sekunde benötigt, um das Signal korrekt darzustellen?

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44
Q

Welche Form besitzt die Depolarisationswelle im Extrazellulärraum?

A

biphasisch

  • positives Potenzial vor der Wellenfront
  • negatives Potenzial im steilen Bereich der Wellenfront
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45
Q

Phasen des EKG

A
  • P-Welle: Depolarisation der Vorhöfe
  • QRS-Komplex: Depolarisation der Kammern
  • T-Welle: Repolarisation der Kammern
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46
Q

Wann ist die makroskopische Approximation erfüllt?

A

Abstand der Ableitung zur Quelle muss größer sein als die räumliche Ausdehnung des Dipols (r > d)

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47
Q

Projektionsgesetz

A

= Projektion des Dipolvektors auf den Ableitungsvektor

  • 0°: Maximum
  • 90°: keine Potenzialdifferenz
  • 180°: Minimum
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48
Q

Ebenen der Standardableitungen

A
  • Frontalebene: 3 Einthoven-Ableitungen, 3 Goldberger-Ableitungen
  • Transversalebene: 6 Wilson-Ableitungen
  • Sagittalebene: V2, aVF
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49
Q

Bestimmung des Lagetyps ohne Winkellage

A
  • Bestimmung der Ableitung mit dem größtem QRS-Komplex

- benachbarte Ableitung mit größerer Auslenkung bestimmt den Lagetyp

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50
Q

Winkellagen der Ableitungen

A 
0°: I
60°: II
120°: III
-30°: +aVL
30°: -aVR
90°: aVF
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51
Q

Lagetypen

A
  • Linkstyp: -30° bis 30°
  • Indifferenztyp: 30° bis 60°
  • Steiltyp: 60° bis 90°
  • Rechtstyp: 90° bis 120°
  • überdrehter Rechtstyp: 120° bis - 150°
  • überdrehter Linkstyp: -150° bis -30°
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52
Q

mögliche Elektrodenkonfigurationen bei Nervenreizung

A
  • 2 indifferente (gleich große) Elektroden: Stromdichte in Mitte am größten
  • 1 indifferente + 1 differente (kleinere) Elektrode: Stromdichte an differenter Elektrode am größten
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53
Q

Varianten des Herzschrittmachers

A
  • Festfrequenz: ventrikuläre Stimulation bei AV-Block
  • kammergesteuert: bei fehlender QRS-Komplex
  • vorhofgesteuert: Detektion der P-Welle und Stimulation im Ventrikel
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54
Q

Defibrillation

A

Terminierung von Kammerflimmern/-flattern durch gleichzeitige Depolarisation aller Herzzellen

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55
Q

Kardioversion

A

Terminierung von Vorhofflimmern/-flattern durch Schockabgabe während des QRS-Komplexes

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56
Q

Grenzwerte für Stromwirkung

A
  • Wahrnehmung: 1mA
  • Reizwirkung: 10 mA
  • Loslassschwelle: 20 mA
  • Schock: 30 mA
  • Bewusstlosigkeit: 50 mA
  • steigendes Herztodrisiko: > 50 mA
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57
Q

Unterscheidung von Feldern nach Frequenz

A
  • Niederfrequenz: 0 Hz - 30 kHz
  • Hochfrequenz: 30 kHz - 300 GHz
  • Ultrahochfrequenz: 300 GHz - 30 EHz
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58
Q

biologische Wirkung von magnetischen NF-Feldern

A
  • Entstehung von Wirbelfeldern im Körper -> entlang der Feldlinien entstehen Wirbelströme
  • lokale Stromdichte abhängig von Leitfähigkeit und Feldstärke
59
Q

elektrischer Schwingkreis

A
  • vollständige Ladung des Kondensators und Aufbau eines Magnetfeldes in der Spule
  • Entladung des Kondensators, Selbstinduktion der Spule (Kondensator wird wieder aufgeladen)
  • Umladung des Kondensators durch Lenz’sche Regel
60
Q

Dipolantenne

A
  • Frequenzerhöhung durch Verkleinerung von Kapazität und Induktivität (Hertz-Oszillator)
  • elektrisches und magnetisches Feld sind räumlich nicht mehr voneinander getrennt -> Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle
61
Q

Absorption einer Welle

A
  • steigt mit höherer Frequenz (niedrige Frequenzen können tiefer ins Gewebe eindringen)
  • Reflexion an Grenzflächen bedingt starke Erwärmung
62
Q

Arten der Halbwertszeit

A
  • physikalisch: Zeit, nach der nur noch die Hälfte der ursprünglichen Substanz vorhanden ist
  • biologisch: Zeit, nach der die Hälfte der ursprünglichen Substanz ausgeschieden worden ist
  • effektiv: Zeit, nach der die Hälfte der ursprünglichen Substanz eliminiert wurde
63
Q

Isotope, Isobare, Isotone, Isomere

A
  • Isotope: gleiche Protonenzahl, unterschiedliche Massenzahl
  • Isobare: gleiche Massenzahl, unterschiedliche Protonenzahl
  • Isotone: gleiche Neutronenzahl, unterschiedliche Protonenzahl
  • Isomere: gleiche Massenzahl, unterschiedliche energetische Zustände
64
Q

Bewegung in der Nuklidkarte

A
  • a-Zerfall: 2 nach links, 2 nach unten
  • ß-Zerfall: 1 nach links, 1 nach oben
  • ß+Zerfall: 1 nach rechts, 1 nach unten
65
Q

Halbwertsdicke

A

Dicke eines Materials, die bei Gamma- oder Röntgenstrahlung die Intensität um die Hälfte reduziert

66
Q

Prozesse bei direkt ionisierender Strahlung

A
  • Stoßionisation: 1 Elektron wird durch Aufbringen der Ionisationsenergie herausgeschlagen
  • Bremsstrahlung: Energie = Verlust der kinetischen Energie des abgebremsten Teilchens (inelastisch)
  • charakteristische Photonenstrahlung: 1 Elektron aus innerer Schale wird herausgeschlagen
67
Q

Prozesse bei indirekt ionisierender Strahlung

A
  • Photoeffekt: Übertragung der gesamten Energie der elektromagnetischen Strahlung auf 1 Elektron
  • Compton-Effekt: Übertragung eines Teils der Energie der elektromagnetischen Strahlung auf 1 Elektron (inelastisch)
  • Paarbildung: Erzeugung eines Elektron-Positron-Paares
68
Q

verwendete Nuklide in der Nuklearmedizin

A
  • Szintigraphie: Iod, Technecium
  • Myokarddurchblutung: Technecium
  • Knochenszintigraphie: Strontium
  • Ventilation, Durchblutung: Xenon
  • PET: Fluor, Sauerstoff
69
Q

Einflussgrößen für die Bildqualität einer Röntgenaufnahme

A
  • Schwärzung: je größer S, desto stärker die Abschwächung des Lichts
  • Kontrast: je größer der Schwärzungsunterschied, desto größer der Kontrast
  • Schärfe: Streustrahlenraster
70
Q

Einflussgrößen der Röntgenaufnahme

A
  • Einschaltdauer: je länger, desto größer die Schwärzung
  • Heizspannung: je größer, desto höher die Flussdichte/Intensität und desto größer die Schwärzung
  • Röhrenspannung: je größer, desto höher die Photonenenergie und desto größer die Schwärzung
  • Fokusgröße: je kleiner, desto größer die Schärfe
71
Q

Wie groß ist die Anodenspannung bei der Röntgenröhre?

A

10 kV - 500 kV

72
Q

Messung ionisierender Strahlung

A
  • Gas-Ionisations-Detektoren
  • Szintillations-Detektoren
  • Thermolumineszenz-Detektoren
  • biologische Detektoren
73
Q

Arten von Gas-Ionisations-Detektoren

A
  • Ionisationskammer
  • Proportionalzählrohr
  • Geiger-Müller-Zählrohr
74
Q

Arten von Szintillations-Detektoren

A
  • Flüssigszintillations-Zähler: Vermischung von radioaktiver Substanz mit Szintillationsflüssigkeit
  • Festkörperszintillations-Zähler: Halbleiterszintillator; gebundene Elektronen werden kurzzeitig zu Leitungselektronen
75
Q

Einheit der Energiedosis

A

Gray (J/kg)

76
Q

Einheit der Äquivalentdosis

A

Sievert (J/kg)

77
Q

Proportionalitäten des Abstandsquadratgesetzes

A
  • Abstand indirekt proportional zu Flussdichte und Intensität
  • Abstand direkt proportional zu Fläche
78
Q

Unterschied Ton, Klang und Geräusch

A
  • Ton: harmonische Sinusschwingung
  • Klang: Überlagerung mehrerer Sinusschwingungen mit unterschiedlichen Amplituden und Frequenzen
  • Geräusch: unendlich viele Einzelschwingungen mit nichtperiodischem Schwingungsverlauf
79
Q

Rauschen

A
  • weißes Rauschen: besitzt keine Tonhöhe und keinen Rhythmus

- Bandpassrauschen: Filterung aller Frequenzanteile des weißen Rauschens bis auf einen bestimmten Bereich

80
Q

Wertebereich des Schallpegels für das menschliche Gehör

A

0 dB (20 μPa) - 120 dB (20 Pa)

  • Verdreifachung des Schalldrucks: Erhöhung des Schallpegels um 10 dB
  • Verzehnfachung des Schalldrucks: Erhöhung des Schallpegels um 20 dB
81
Q

Amplitudenmodulation

A
  • Grundschwingung bestimmt Tonhöhe und Lautstärke
  • modulierende Schwingung: Amplitude bestimmt Größe der Lautstärkeänderung, Modulationsfrequenz bestimmt Geschwindigkeit der Lautstärkeänderung
82
Q

Frequenzmodulation

A
  • Grundschwingung bestimmt Tonhöhe und Lautstärke
  • modulierende Schwingung: Amplitude bestimmt Größe der Frequenzänderung, Modulationsfrequenz bestimmt Geschwindigkeit der Frequenzänderung
83
Q

Impedanzanpassung

A

Vermeidung von Reflexionsverlusten (aufgrund Wechsel des Ausbreitungsmediums) durch Anpassung der Schallwellenwiderstände

84
Q

Freifeld

A

Schallfeld, das in Abwesenheit der hörenden Person vorhanden ist (ohne Reflexionsverluste)

85
Q

Übertragungsfunktionen des Ohrs

A
  • Freifeldübertragungsfunktion
  • interaurale Übertragungsfunktion
  • Übertragungsfunktion des äußeren Gehörgangs
  • Übertragungsfunktion des Mittelohrs
  • Übertragungsfunktion des Innenohrs
  • Übertragungsfunktion der Reiztransformation
86
Q

Wie viele Gene umfasst das humane Genom?

A

ca. 30.000 (in Theorie ca. 3 Mio, aber hoher nicht-codierender Anteil)

87
Q

Wie lange benötigt die Synthese eines Proteins durchschnittlich?

A

20 s

88
Q

Wie lange würde der Transfer eines größeren Proteins (> 100 kDa) durch Diffusion über eine zelluläre Distanz von 10 cm benötigen?

A

mehrere Jahre

89
Q

Wie groß ist die elektrische Feldstärke in einer Nervenzellmembran bei einer Potenzialdifferenz von 100 mV?

A

ca. 200 kV/cm (1 Gewitterwolke x 100)

90
Q

Wie lange dauert der passive Konzentrationsausgleich für Na+ (Ce/Ci = ca 10) über die Plasmamembran einer Zelle (d = 20 µm) ?

A

mehr als 100 Jahre

91
Q

Wie ändert sich die intrazelluläre Na+ - Konzentration durch Na+ - Einstrom beim Aktionspotenzial (innerhalb 1 ms) ?

A

fast gar nicht (< 1%)

92
Q

Wie viele Na+ - Kanäle werden in der Standardzelle benötigt, um ein typisches Aktionspotenzial (Vm = 100 mV) zu generieren?

A

< 10^4 (0,001 % der gesamten Zellproteine)

93
Q

Wie groß ist der Energiebedarf für die Ruheleistung des Herzens im Vergleich zum Grundumsatz?

A

5-10%

94
Q

Mechanismen der Wärmeübertragung

A
  • Wärmeleitung: Wärmefluss durch Festkörper
  • Konvektion: Wärmefluss zwischen Festkörper und Flüssigkeit/Gas
  • Wärmestrahlung: Emission elektromagnetischer Strahlung bei Absorption von Wärme
  • Evaporation: Verdunstungskälte (z.B. beim Schwitzen)
95
Q

Lichtgrößen der Optik

A
  • Lichtstrom (lm): von einem Strahler in einen Raum abgegebene Strahlungsleistung
  • Beleuchtungsstärke (lx = lm/m2): auf eine Fläche auftreffender Lichtstrom
  • Lichtstärke (cd): Lichtstrom bezogen auf einen Raumwinkel
  • Leuchtdichte (cd/m2): Lichtstärke bezogen auf die Größe der strahlenden Fläche
96
Q

Gesetz von Malus

A

Intensität einer linear polarisierten Welle nach dem Durchgang durch einen Polarisationsfilter, deren Polarisationsrichtung um einen bestimmten Winkel zur Polarisationsrichtung des Filters verdreht ist

97
Q

optisch aktive Substanzen

A

Stoffe, die die Schwingungsebene einer einfallenden linear polarisierten Lichtwelle rotieren lassen (z.B. Zucker, Weinsäure)

98
Q

Brewster-Winkel

A

Winkel eines einfallenden unpolarisierten Lichtstrahls, bei dem ein reflektierter linear polarisierter Strahl entsteht, der senkrecht zum gebrochenen Strahl steht

99
Q

Polarisation durch Doppelbrechung

A
  • außerordentlicher Strahl: Polarisationsebene parallel zur Hauptebene, abhängig vom Einfallswinkel
  • ordentlicher Strahl: Polarisationsebene senkrecht zur Hauptebene, unabhängig vom Einfallswinkel
100
Q

Bildeigenschaften bei dünnen Sammellinsen

A
  • g > 2f: umgekehrt, reell, verkleinert
  • g = 2f: umgekehrt, reell, gleich groß
  • f < g < 2f: umgekehrt, reell, vergrößert
  • g < f: aufrecht, virtuell, vergrößert
101
Q

sphärische Linsen

A
  • Sammellinsen: positive Brechkraft und Brennweite

- Zerstreuungslinse: negative Brechkraft und Brennweite

102
Q

Bildeigenschaften bei Spiegeln

A
  • Planspiegel: aufrecht, virtuell, gleich groß
  • Konkavspiegel: umgekehrt, reell (g > f) oder aufrecht, virtuell (f > g)
  • Konvexspiegel: aufrecht, virtuell
103
Q

Abbildungsfehler

A
  • sphärische Aberration: achsenferne Strahlen werden stärker gebrochen
  • chromatische Aberration: kürzere Wellenlängen werden stärker gebrochen
  • Astigmatismus: Abbildung von Lichtstrahlen in 2 Brennlinien bei Linsen mit unterschiedlichem Krümmungsradius
  • Schärfentiefe: Bereich der Gegenstandsweite, in dem die Bildscheibchen kleiner sind als ein maximal zulässiger Kreis
104
Q

Wann erreichen die Sinneszellen auf der Netzhaut ihr Maximum?

A
  • Stäbchen (skotopisches Sehen): Wellenlängen bei 500 nm

- Zapfen (photopisches Sehen): Wellenlängen bei 550 nm

105
Q

Kollektor

A
  • erzeugt das Bild der Lichtquelle
  • kritische Beleuchtung: Abbildung auf Objektebene
  • Köhlersche Beleuchtung: Abbildung auf Brennebene des Kondensors
106
Q

Kondensor

A
  • Abbildung der Lichtquelle in hinterer Brennebene des Objektivs
  • System aus mehreren Sammellinsen
  • bestimmt Helligkeit und Auflösungsvermögen
107
Q

Blenden im Mikroskop

A
  • Leuchtfeldblende: nach dem Kollektor, bestimmt die Größe des ausgeleuchteten Feldes
  • Aperturblende: vor dem Kondensor, bestimmt den Öffnungswinkel
  • Gesichtsfeldblende: in der Zwischenbildebene, beschränkt das Gesichtsfeld
108
Q

Kenngrößen der Mikroskopie

A
  • Vergrößerung: ergibt sich aus Produkt der Vergrößerung von Okular und Objektiv
  • Sehfeld: Durchmesser des sichtbaren Bereichs
  • Auflösungsvermögen: begrenzt durch Beugungserscheinungen
  • numerische Apertur: Maßzahl für Bildhelligkeit
  • Schärfentiefe: Dicke der Ebene im Fokus
109
Q

Kontrastentstehung der Mikroskopie

A
  • Amplitudenkontrast: unterschiedliche Absorption im Objekt
  • Phasenkontrast: unterschiedliche Brechungsindizes
  • Polarisationsmikroskop: Objekte mit doppelbrechenden Eigenschaften
  • Differentialinterferenzkontrast: 2 unterschiedlich polarisierte Lichtstrahlen breiten sich nah beieinander aus
110
Q

Fluoreszenzmikroskopie

A
  • Anregungsfilter selektiert Anregungswellenlänge
  • dichriotischer Spiegel lenkt Anregungslicht auf Objekt
  • Anregung der Fluorophore im Präparat -> Emission von Licht mit größerer Wellenlänge (= Epifluoreszenz)
  • Sperrfilter selektiert Fluoreszenzwellenlänge, welche vom menschlichen Auge wahrgenommen wird
111
Q

Unterschiede Elektronenmikroskop - Lichtmikroskop

A
  • Elektronenquelle statt Lichtquelle
  • Wehneltzylinder statt Aperturblende
  • elektromagnetische Linsen statt optischer Linsen
  • Vakuum im Mikroskop
112
Q

Streuungsarten

A
  • elastisch: keine Energieänderung
    a) Mie-Streuung: Objektgröße > Wellenlänge
    b) Rayleigh-Streuung: Objektgröße < Wellenlänge
  • inelastisch: Energieänderung
    a) Raman-Streuung
113
Q

Interaktion von elektromagnetischen Wellen im Gewebe

A
  • Photobiomodulation: Infrarotstrahlung
  • photochemische Reaktionen: photodynamische Therapie, PUVA
  • thermische Interaktion: Koagulation, Vaporisation, Karbonisierung
  • Photoablation: Aufbrechen molekularer Verbindungen
  • Plasma-induzierte Ablation: Beschleunigung von Elektronen und Stoßionisation
  • Photodisruption: plasma-shielding
114
Q

Funktionsweise des Lasers

A

1) Besetzungsinversion: Teilchen des aktiven Materials werden durch elektrischen Gleichstrom in angeregten Zustand versetzt
2) stimulierte Emission: Emission elektromagnetischer Strahlung sorgt bei anderen Atomen ebenfalls für Strahlungsemission
3) Endspiegel und Auskoppelspiegel sorgen für Bündelung des Laserstrahls

115
Q

Gasgesetze

A
  • Boyle-Mariotte: pV = const.
  • Gay-Lussac: V/T = const.
  • Amontons: p/T = const.
  • allg. Gasgesetz: pV = nRT
116
Q

Verschattungen und Aufhellungen

A
  • Verschattung: heller Bereich im Negativfilm

- Aufhellung: dunkler Bereich im Negativfilm

117
Q

Tracer-Prinzip

A

= Applikation von radioaktiven Stoffen, um Organfunktionen zu untersuchen

1) Verteilung des Pharmakons mittels Trägersubstanz
2) Messung + Quantifizierung der Strahlung mittels Bildgebung
3) Therapie: lokale Zerstörung von Gewebe durch emittierte Strahlung

118
Q

Kenngrößen der Ultraschalldiagnostik

A
  • Periodendauer
  • Frequenz: 1- 20 MHz
  • Wellenlänge: 0,15 - 1 mm
  • Ausbreitungsgeschwindigkeit: 1540 m/s
  • Intensität: 10 - 50 mW/cm2 (Grenzwert: 100 mW/cm2)
119
Q

Bildentstehung beim Ultraschall

A
  • A-Modus: Reflexionspulse werden in Form von Amplituden eingebracht
  • B-Modus: Reflexionspulse werden in Form von Helligkeitsstufen übersetzt (je heller, desto stärker die Reflexion)
  • M-Modus: Reflexionspulse werden in Bewegungen übersetzt (Weg-Zeit-Diagramm einer Zeile aus dem B-Mode)
120
Q

Definition TGC-Verstärkung

A

sorgt dafür, dass Echos mit weiter zurückgelegten Strecken nicht abgeschwächt werden

121
Q

Wechselwirkung von UItraschall mit Materie

A
  • Reflexion: sorgt für Bildentstehung, diffuse Reflexion bei unebenen Grenzflächen
  • Streuung: Speckle-Muster
  • Brechung
  • Absorption: Intensitätsverlust (je höher die Frequenz, desto höher die Absorption), axiale und laterale Auflösung
122
Q

Scannertypen beim Ultraschall

A
  • Linearscanner: lineare Ausstrahlung mit naturgetreuer Darstellung (z.B. oberflächennahe Strukturen)
  • Curved Scanner: divergente Ausstrahlung mit leichten Verzerrungen
  • Sektorscanner: Drehung der Schallgeber erzeugt starke divergente Ausstrahlung mit starken Verzerrungen (z.B. Herz-Sono)
123
Q

Artefakte beim Ultraschall

A
  • Schallschattenartefakt (z.B. hinter Knochen)
  • dorsale Schallverstärkung (z.B. hinter Zysten)
  • Mehrfachreflexionen (z.B. Grenzfläche Haut-Ultraschallkopf)
  • Zystenrandartefakt
  • Spiegelartefakt (z.B. Leber vor Zwerchfell)
  • Bogenartefakt (z.B. Nebenkeule in Hauptkeule)
  • Schichtdickenartefakt
  • Rauschen (z.B. Speckle-Muster)
124
Q

Kontrast

A
  • Objektkontrast: unveränderbar, gegeben durch physikalische Natur des Objektes
  • Bildkontrast: veränderbar, Helligkeitsunterschied zwischen 2 Bildpunkten
  • Kontrastempfinden = subjektiv
125
Q

Schärfe

A
  • Kantenschärfe: Übergang zwischen hell und dunkel
  • Auflösung: kleinster noch wahrnehmbarer Unterschied zwischen 2 punktförmigen Objekten
  • subjektiv: physikalisch nicht definierbar
126
Q

Parameter von digitalen Bildern

A
  • Matrixgröße: Anzahl der Pixel zur Darstellung des Bildes (je größer die Matrix, desto höher die Auflösung)
  • Pixeltiefe: Anzahl der möglichen Grauwerte pro Pixel (je größer die Pixeltiefe, desto feiner die Intensitätsübergänge)
127
Q

Filteroperationen bei bildgebenden Verfahren

A
  • Fouriertransformation: Umwandlung von Orts- zu Frequenzraum
  • inverse Fouriertransformation: Umwandlung von Frequenz- zu Ortsraum
  • Tiefpassfilter zur Rauschunterdrückung
  • Hochpassfilter zur Kantenbetonung
128
Q

Heel-Effekt

A

Bildintensität ist auf Kathodenseite größer als auf Anodenseite (weil nicht nur auf Anodenoberfläche, sondern auch im Inneren Röntgenstrahlung entsteht und diese durch das Anodenmaterial stärker abgeschwächt wird)

129
Q

Penumbra

A
  • punktförmiger Fokus führt zu scharfen Kanten

- Fokus mit endlicher Ausdehnung (tatsächlich) führt zu Halbschatten -> unscharfe Kanten

130
Q

Wie kann man Streustrahlung reduzieren?

A
  • Kollimatoren: verhindern, dass Streustrahlung auf den Film trifft
  • Blenden: begrenzen Nutzstrahlenbündel
  • Änderung des Abstands zwischen Fokus, Patient und Film (Patient näher am Fokus als am Film)
131
Q

optische Dichte der Röntgenstrahlung

A

= Maß für die Filmschwärzung

D > 2: hell
0,25 < D < 0,3: transparent
0,5 < D < 2,5: diagnostisch brauchbar

132
Q

Bildgebungsparameter (CT)

A
  • Hounsfield-Skala: bezieht Absorption der Röntgenstrahlung im Gewebe auf Absorption durch Wasser
  • Fensterung: legt fest, welcher Ausschnitt auf Hounsfield-Skala im Bild welche Grauwerte zugewiesen bekommt
  • SNR: Rauschen abhängig von Anzahl der auf den Röntgendetektor treffenden Photonen
  • Filter-/Faltungskern: beeinflusst Auflösung, Rauschen und Kontrast
  • Schichtdicke: dünne Schicht bedingt schlechteres SNR, dicke Schicht bedingt besseres SNR
133
Q

Entwicklung des CT

A
    1. Generation: kollimierte Röntgenstrahlen, nur Schädel
    1. Generation: 10°-Röntgenstrahl, mehrere Detektoren
    1. Generation: 30°-Röntgenstrahl, Detektor-Kreissegment
    1. Generation: 30°-Röntgenstrahl, stationärer Detektorring
  • Elektronenstrahltomographie: keine bewegten Teile -> Elektronenkanone
  • Spiral CT: kontinuierlicher Tischvorschub, Pitch-Faktor
  • Multi-Slice-CT: Kombination von Detektoren -> mehrere Schnitte bei jeder Umdrehung
  • Dual-Source-CT: 2 um 90° versetzt rotierende Röntgenquellen
134
Q

Artefakte beim CT

A
  • Metall-Artefakte: Entstehung von Streifen
  • Teilvolums-Artefakte: verursacht durch Knochen
  • Aufhärtungs-Artefakte: Strahlungsaufhärtung bedingt Cupping-Effekt
  • geometriebedingte Artefakte: Verzerrungen bei nicht.-kreisrunden Objekten
135
Q

Signalgewinnung beim MRT

A
  • Hochfrequenzimpuls bedingt transversale Magnetisierung (Impulsfrequenz = Protonenfrequenz)
  • Messung der Magnetisierungsvektoren vor Rückkehr in den Ausgangszustand
136
Q

Relaxation

A
  • longitudinale Relaxation: Wiederaufbau der Längsmagnetisierung durch Rückkehr der Spins auf energetisch günstigeres Niveau
  • transversale Relaxation: Zerfall der Transversalmagnetisierung durch Spin-Spin-Wechselwirkung (= Wechselwirkung der Spins untereinander)
137
Q

TR und TE beim MRT

A
  • TR = Zeit zwischen 2 Anregungen (Einstellung des longitudinalen T1-Kontrasts)
  • TE = Zeit zwischen Anregung und Messung (Einstellung des transversalen T2-Kontrasts)
138
Q

T1-gewichtetes Bild

A
  • TR kurz: 300-700 ms
  • TE kurz: < 20 ms

-> Flüssigkeiten erzeugen schwächeres Signal als Feststoffe aufgrund längerer T1-Zeit -> DUNKLER

139
Q

T2-gewichtetes Bild

A
  • TR lang: 2.000 ms
  • TE lang: < 50 ms

-> Flüssigkeiten erzeugen stärkeres Signal als Feststoffe aufgrund längerer T2-Zeit -> HELLER

140
Q

Anwendungsgebiete des MRT

A
  • Angiographie: Darstellung von Blutgefäßen
  • Spektroskopie: Identifikation von Metaboliten
  • funktionelle MRT: z.B. aktivierte Hirnareale
  • Diffusions-MRT: z.B. Abbau von Myelinscheiden
  • Perfusion
  • Elastographie
141
Q

Grundumsatz des Menschen pro Tag

A

80 - 100 W

142
Q

Hellfeld und Dunkelfeld

A
  • Hellfeld: Licht wird im Präparat absorbiert -> Hintergrund hell
  • Dunkelfeld: Licht wird abgelenkt -> Hintergrund dunkel
143
Q

Eigenschaften des Bildes beim Mikroskop

A

reell, umgekehrt, vergrößert

144
Q

An welcher Stelle soll das mit dem Mikroskop zu analysierende Objekt liegen?

A

knapp vor dem Brennpunkt des Objektivs

PM II (4 decks)

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