Билет 1
Гармонические колебания - при которых физическая величина изменяется с течением времени по синусоидальному или косинусоидальному закону.:
основные виды и характеристики калебаний. – вынужденные колебания – совершаются под действием внешней силы. Свободные колебания – колебания которые совершаются под действием внутренних сил при выведении положения из равновесия. Затухающие колебания — колебания, энергия которых уменьшается с течением времени. Установившиеся колебания – чья частота и амплитуда не изменяются со временем
Дифференциальные уравнения колебаний. 
Билет 2
Сложение колебаний, направленных по одной прямой – когерентные волны – волны которые имеют одинаковую частоту и разность хода фаз. 
Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
Фигуры Лиссажу. - замкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Билет 3
Идеальная жидкость воображаемая жидкость (сжимаемая или несжимаемая), в которой отсутствуют вязкость и теплопроводность. Уравнение Бернулли. ЗАКОН БЕРНУЛЛИ, для стабильно текущего потока (газа или жидкости) сумма давления, кинетическойэнергии на единицу объема и потенциальной энергии на единицу объема является постоянной в любойточке потока. 
— плотность жидкости,
— скорость потока,
— высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости, 
— давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости, 
— ускорение свободного падения.
Следствия из уравнения Бернулли. - закон сохранения энергии
Билет 4
Вязкость – свойство жидкости сопротивляться сдвигу ее слоев относительно друг друга, обусловливающее силы внутреннего трения между слоями, имеющими различные скорости движения. Неньюто́новской жи́дкостью называют жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости. Ньютоновская жидкость – не зависит от градиента скорости Формула Пуазеля 
гидравлическое слпротивление – потеря энергии из-за наличия вязкого трения. Число Рейнольдса - это
безразмерная характеристика потока жидкости, определенная отношением следующих величин: 
где
· 
— плотность среды, кг/м3;
· 
— характерная скорость, м/с;
· 
— гидравлический диаметр, м;
· 
— динамическая вязкость среды, Н·с/м2;
· 
— кинематическая вязкость среды, м2/с (
);
· 
— объёмная скорость потока;
· 
— площадь сечения трубы.
Билет 5.
Кровь — неньютоновская жидкость, так как она представляет собой суспензию форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и др.) в плазме. Это значит, что из-за различных градиентов скорости, реализующихся в движущейся крови, её вязкость в различных участках сосудистой системы может изменяться.
Вязкость крови зависит от:
а) способности эритроцитов к агрегации
б) деформируемости эритроцитов
в) ориентации эритроцитов
Билет 6.
Биологическая мембрана - эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов. Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды.
Вязкость липидного слоя мембран приблизительно на два порядка выше вязкости воды, она равна 30-100 мПас, что соответствует примерно вязкости растительного масла. При изменении температуры в мембране можно наблюдать фазовые переходы: плавление липидов при нагревании и кристаллизацию при охлаждении. Толщина жидкокристаллического биослоя меньше, чем твердого. Конформация (структура) молекул в жидком и твердом состояниях различна.
Жидкие кристаллы – фаза вещества, обладающая свойствами и жидкости и кристал-
ла.
Модели биологических мембран:
В 1935 г. модель Даниэля Доусона унитарная модель био мембран. Липидный бислой – структурная основа. Наружный и внутренний слои – глобулярные белки. Симметричная модель.
Модель Робертсона (середина 60х г). Мембрана представляет собой 3х слойную структуру, средний слой из липидов. Белковые молекулы развернуты на поверхности двойного липидного слоя вследствие электростатических взаимодействий заряженными головками фосфолипидов. Модель Робертсона ассимметрична, так как на наружной поверхности мембраны – гликопротеиды.
В группе моделей предполагается наличие белков матрицы. Модель Лючи (середина 60х г.) – белково-кристаллическая модель.
Модель Сенгера и Николсона. 60-70 г. Основа – липидный бислой, в который включены молекулы интегральных и периферических белков.
Жидкомозаичная модель. С ее помощью объясняется проницаемость мембран.
Липосомы — самопроизвольно образующиеся в смесях фосфолипидов с водой замкнутые пузырьки.
С помощью липосом изучают воздействие на мембраны витаминов, гормонов, антибиотиков и других препаратов. Для ядовитых препаратов важным является точная их доставка к больному органу или ткани, минуя остальные части организма. Липосомы успешно используются, как носители лекарств
Билет 7
Мембранный транспорт — транспорт веществ сквозь клеточную мембрану в клетку или из клетки, осуществляемый с помощью различных механизмов — простой диффузии, облегченной диффузии и активного транспорта.
белки-переносчики (их иногда называют белки-насосы) переносят через мембрану вещества с затратами энергии, которая обычно поставляется при гидролизе АТФ. Этот вид транспорта осуществляется против градиента концентрации переносимого вещества и называется активным транспортом.
Перенос крупных полярных молекул и ионов происходит благодаря белкам-каналам или белкам-переносчикам[1]. Так, в мембранах клеток существуют каналы для ионов натрия, калия и хлора, в мембранах многих клеток — водные каналы аквапорины, а также белки-переносчики для глюкозы, разных групп аминокислот и многих ионов.
Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар.
где
· 
— электродный потенциал, 
— стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;
· 
— универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);
· 
— абсолютная температура;
· 
— постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл·моль−1;
· 
— число электронов, участвующих в процессе;
· 
и 
— активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.
Билет 8
Диффу́зия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) распространение молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящее к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. В жидкости происходит со средней скоростью.
Уравнения Фика
Скорость диффузии подчиняется важному феноменологическому закону, который называется I законом Фика:
~
Поток равен числу частиц, диффундирующих вдоль оси Х в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную это оси.
Поток прямо пропорционален коэффициенту диффузии и градиенту концентрации dС/dх в данной точке оси х в данный момент времени.
Чисто феноменологически первый закон Фика можно рассматривать как некий частный случай общей формулы теоремы для потока:
Поток = Подвижность× Концентрация × движущая сила,
где поток есть количество вещества в молях, которое проходит в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярно направлению движения.
P - коэффициент проницаемости мембраны для данного вещества. Проницаемость зависит от коэффициента диффузии D и коэффициента распределения γ вещества между фазами мембраны и уменьшается с увеличением толщины h мембраны:
Билет
Электроды – это проводники специальной формы, соединяющие измерительную цепь с биологической системой. При диагностике электроды используются не только для съема электрического сигнала, но и для подведения внешнего электромагнитного воздействия (например, в реографии). В медицине электроды используются также для оказания электромагнитного воздействия с целью лечения и при электростимуляции.
Генераторные – это датчики, которые под воздействием измеряемого сигнала непосредственно генерируют напряжение или ток. К таким типам датчиков относятся:
1) пьезоэлектрические;
2) термоэлектрические;
3) индукционные;
4) фотоэлектрические.
Параметрические – это датчики, в которых под воздействием измеряемого сигнала изменяется какой-либо параметр.
К таким датчикам относятся:
1) емкостные;
2) реостатные;
3) индуктивные.
В зависимости от энергии, являющейся носителем информации, различают механические, акустические (звуковые), температурные, электрические, оптические и другие датчики.
Биоэлектрические потенциалы являются существенным диагностическим показателем многих заболеваний. Поэтому очень важно правильно регистрировать эти потенциалы и извлекать необходимую медицинскую информацию.
БИЛЕТ 10
Дипо́ль — идеализированная система, служащая для приближённого описания поля, создаваемого, вообще говоря, более сложными системами зарядов, а также для приближенного описания действия внешнего поля на такие системы.
Во внешнем электрическом поле 
на электрический диполь действует момент сил 
который стремится повернуть его так, чтобы дипольный момент развернулся вдоль направления поля.
· Во внешнем электрическом поле на электрический диполь действует момент сил 
который стремится повернуть его так, чтобы дипольный момент развернулся вдоль направления поля.
· Потенциальная энергия электрического диполя в электрическом поле равна 
· Со стороны неоднородного поля на диполь действует сила (в первом приближении): 
Дипольный момент единицы объёма (поляризованной) среды (диэлектрика) называется вектором электрической поляризации.
Вектор поляризации — векторная физическая величина, равная дипольному моменту единицы объёма вещества, возникающему при его поляризации, количественная характеристика диэлектрической поляризации[1].
Билет 11
Клеточные мембраны, омываемые с одной стороны тканевой жидкостью, а с другой цитоплазмой, представляют собой системы подобные конденсатору. В тканях имеются так же макроскопические образования, состоящие из различных непроводящих соединительных оболочек и перегородок, по обе стороны которых находятся ткани, хорошо проводящие электрический ток. Это так же придаёт тканям емкостные свойства.
Наличие дисперсии импеданса для живых тканей обусловлено тем, что при низких частотах (как и для постоянного тока) на величину электропроводности значительное влияние оказывает макроструктурная поляризация в тканях. По мере увеличения частоты поляризационные явления сказываются всё меньше и меньше.
Реография - метод, который позволяет измерять кровенаполнение конечностей, мозга, сердца и многих других органов.
Позже было обнаружено, что при изменении количества крови в сосудах органов, изменяется их электрическое сопротивление. Это изменение определяется формулой Кедрова:
|
Здесь V - объем органа и ΔV - изменение объема в течение систолы, R – активное сопротивление и - ΔR изменение активного сопротивления органа в течение систолы, k - коэффициент прямой пропорциональности. ΔR имеет отрицательное значение, поскольку электрическое сопротивление крови меньше, чем сопротивление мышц, соединительной ткани, кожа и т.п. Поэтому активное сопротивление органов уменьшается в течение систолы и растет в течение диастолы.
Билет 12
Почти во всех существующих моделях электрическую активность органов и тканей сводят к действию определенной совокупности токовых электрических генераторов, находящихся в объемной электропроводящей среде. Для токовых генераторов выполняется правило суперпозиции электрических полей.
Потенциал поля генераторов равен алгебраической сумме потенциалов полей, создаваемых генераторами.
Дальнейшее рассмотрение физических вопросов электрографии показано на примере электрокардиографии.
_______________________________
Дипольное представление о сердце лежит в основе теории отведений Эйнтховена, согласно которой:
сердце есть токовый диполь с дипольным моментом Рс, который поворачивается, изменяет свое положение и точку приложения за время сердечного цикла.
Электрокардиогра́фия — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной диагностики в кардиологии.
Прямым результатом электрокардиографии является получение электрокардиограммы (ЭКГ) — графического представления разности потенциалов, возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела
Билет 13
под воздействием низкочастотных токов и полей на тело человека наблюдаются: возбуждение нервной и мышечной ткани, длина волны многократно превосходит размеры тела, весь организм подвергается вощздействию. Отсутствует заметное нагревание тканей, как например при высокочастотном действии. Возможно возникновение электротравмы. Применяется в электродиагностике, электростимуляции и электрофорезе.
Билет 14
На частотах свыше 100 кГц раздражающее действие переменного тока полностью прекращается. Это связано прежде всего с тем, что на таких частотах воротные процессы ионных каналов не успевают
срабатывать и внутриклеточный состав не изменяется. Основным первичным эффектом в этом случае является тепловое воздействие.(Постоянный ток, токи НЧ и ЗЧ для нагревания тканей непригодны, так как их использование при больших значениях может привести к электролизу и разрушению).
Прогревание тканей высокочастотными токами используют в физиотерапевтических процедурах, таких как например:
Диатермия - метод электролечения, заключающийся в местном воздействии на организм переменным током высокой частоты и большой силы, приводящем к повышению температуры тканей.
А так же при местной дарсонвализации, Диатермокоагуляции, Диатермотомии и др.
Билет 15
Геометри́ческая о́птика — раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах, отражения света от зеркально-отражающих поверхностей и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах без учёта его волновых свойств.
Линза — деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. В зависимости от форм различают собирающие (положительные) и рассеивающие (отрицательные) линзы. Линзы характеризуются, как правило, своей оптической силой (измеряется в диоптриях), и фокусным расстоянием.
Микроско́п — прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений, а также измерения объектов или деталей структуры, невидимых или плохо видимых невооружённым глазом.
Формула тонкой линзы связывает между; собой три величины: расстояние от предмета до линзы d, расстояние от линзы до изображения f и фокус ное расстояние линзы F: 
Разрешающей способностью микроскопа называют его способность давать раздельно изображения двух близких точек предмета. Чем больше разрешающая способность прибора, тем детальнее позволяет он рассмотреть предмет.
Специальные приемы микроскопии используются для увеличения разрешающей способности (уменьшения предела разрешения) микроскопа. К ним относятся: Иммерсия, УФ-микроскопи, Измерение размеров микроскопических объектов, Микропроекция и микрофотография и Ультрамикроскопия.
Билет 16
Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из роговицы, влаги передней камеры, хрусталика и стекловидного тела. Преломляющая сила оптики глаза зависит от величины радиусов кривизны передней поверхности роговицы, передней и задней поверхностей хрусталика, расстояний между ними и показателей преломления роговицы, хрусталика, влаги передней камеры и стекловидного тела.
Приближенно можно считать, что преломляющие поверхности глаза сферичны и их оптические оси совпадают, т.е. глаз является центрированной системой
Каждый глаз по отдельности имеет угол зрения порядка 120-200°, в зависимости от того, насколько строго объекты определены как "наблюдаемые". Соответственно, зона перекрытия двух глаз составляет порядка 130°
Ращрешающая способность глаза зависит от размеров колбочек, находящихся в области жёлтого пятна, сетчатки, а также от ряда факторов: рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика (и его эластичности), стекловидного тела (кои составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста.
Самый массовый недостаток — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов. Дальнозоркость, Близорукость, Астигматизм и др. В зависимости от характера и причин нарушения зрения для коррекции дефектов зрительного восприятия используют различные технические приспособления, специальные упражнения, а также несколько видов оперативного вмешательства (микрохирургия, имплантация хрусталика, лазерная коррекция зрения и др.).
Билет 17
Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т. д. Например, звук хорошо слышен за углом дома, т. е. звуковая волна его огибает.
Явление дифракции объясняется с по мощью принципа Гюйгенса (см. §170), согласно которому каждая точка, до кото рой доходит волна, служит центром вто ричных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени.
Явление дифракции характерно для волновых процессов. Поэтому если свет является волновым процессом, то для него должна наблюдаться дифракция, т. е. световая волна, падающая на границу какого-либо непрозрачного тела, должна огибать его.
Согласно принципу Гюйгенса — Фре неля, световая волна, возбуждаемая ка ким-либо источником S, может быть пред ставлена как результат суперпозиции ко герентных вторичных волн, «излучаемых» фиктивными источниками. Такими источ никами могут служить бесконечно малые элементы любой замкнутой поверхности, охватывающей источник S. Обычно в ка честве этой поверхности выбирают одну из волновых поверхностей, поэтому все фик тивные источники действуют синфазно. Таким образом, волны, распространяющи еся от источника, являются результатом интерференции всех когерентных вторич ных волн.
Дифракционная решетка
Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность.
Фронт световой волны разбивается штрихами решётки на отдельные пучки когерентного света. Эти пучки претерпевают дифракцию на штрихах и интерферируют друг с другом. Так как для разных длин волн максимумы интерференции оказываются под разными углами (определяемыми разностью хода интерферирующих лучей), то белый свет раскладывается в спектр.
Дифракционный спектр образуется при прохождении света через дифракционную решетку. Он зависит от размера ячейки решетки. Чем меньше размер решетки, тем больше преломляется свет и становится более заметен дифракционный спектр, видимое глазом разложение света на основные цвета.
Дифракционную решётку применяют в спектральных приборах, также в качестве оптических датчиков линейных и угловых перемещений (измерительные дифракционные решётки), поляризаторов и фильтров инфракрасного излучения, делителей пучков в интерферометрах и так называемых «антибликовых» очках.
Билет 18
Рефракцией света называется искривление све товых лучей вследствие преломления в оптически неод нородной среде с непрерывно изменяющимся от точки к точке показателем преломления.
С данным явлением мы сталкиваемся постоянно, например, когда опускаем трубочку в стакан с водой, то кажется, как будто она поменяет свой наклон и изменился её диаметр.
Законы преломления света.
1. На границе раздела двух сред различной оптической плотности луч света при переходе из одной среды в другую меняет своё направление. 2. При переходе луча света в среду с большей оптической плотностью угол преломления меньше угла падения; при переходе луча света из оптически более плотной среды в среду менее плотную угол преломления больше угла падения. Преломление света сопровождается отражением, причём с увеличением угла падения яркость отражённого пучка возрастает, а преломлённого ослабевает.
Рефрактометрия (от лат. refractus — преломленный и др.-греч. μετρέω «измеряю») — это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций. Рефрактометрия (рефрактометрический метод) применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. Относительный показатель преломления n представляет собой отношение скоростей света в граничащих средах. Для жидкостей и твердых тел n обычно определяют относительно воздуха, а для газов — относительно вакуума (абсолютный показатель преломления).
Билет 19
Билет 20
Поляризация света. Поляризация при двойном лучепреломлении. Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Поляриметрия. Поляризационный микроскоп.
Поляризация света - Возникает, когда свет под определенным углом падает на поверхность, отражается и становится поляризованным. Поляризованный свет также свободно распространяется в пространстве, как и обычный солнечный свет, но преимущественно в двух направлениях - горизонтальном и вертикальном. «Вертикальная» составляющая приносит глазу человека полезную информацию, позволяя распознавать цвета и контраст. А "горизонтальная" составляющая создает "оптический шум" или блеск.
При прохождении света через все прозрачные кристаллы, за исключением принадлежащих к кубической системе, наблюдается явление, получившее название двойного лучепреломления.
Эта явление заключается в том, что упавший на кристалл луч разделяется внутри кристалла на два луча, распространяющиеся, вообще говоря, с разными скоростями и в различных направлениях.
Кристаллы, обладающие двойным лучепреломлением, подразделяются на одноосные и двуосные. У одноосных кристаллов один из преломленных лучей подчиняется обычному закону преломления, в частности он лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности. Этот луч называется обыкновенным и обозначается буквой о. Для другого луча, называемого необыкновенным (его обозначают буквой е), отношение синусов угла падения и угла преломления не остается постоянным при изменении угла падения. Даже при нормальном падении света на кристалл необыкновенный луч, вообще говоря, отклоняется от нормали. Кроме того, необыкновенный луч не лежит, как правило, в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности. Примерами одноосных кристаллов могут служить исландский шпат, кварц и турмалин. У двуосных кристаллов (слюда, гипс) оба луча необыкновенные — показатели преломления для них зависят от направления в кристалле.
2. Вращение плоскости поляризации. Некоторые вещества, называемые оптически активными, обладают способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них плоско поляризованного света. К числу таких веществ относятся некоторые кристаллические тела (например, кварц, киноварь), чистые жидкости (скипидар, никотин, винная кислота) и растворы оптически активных веществ в неактивных растворителях (водные растворы сахара, винной кислоты и др.).
Кристаллические вещества сильнее вращают плоскость поляризации, если свет распространяется вдоль оптической оси кристалла. Угол поворота плоскости поляризации j для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей пропорционален пути l, пройденному лучом в активном веществе:
j = a l. (6)
Коэффициент a называется постоянной вращения. Эта постоянная зависит от длины волны света (дисперсия вращательной способности).
Для оптически активных растворов угол поворота плоскости поляризации пропорционален пути света в растворе и концентрации активного вещества С:
j = gС l, (7)
где g - удельная постоянная вращения.
Оптически активные вещества в зависимости от направления вращения плоскости поляризации подразделяются на право- и левовращающие. Правовращающие вещества вращают плоскость поляризации по часовой стрелке, если наблюдатель смотрит навстречу лучу, левовращающие – против часовой стрелки. Все оптически активные вещества существуют в двух разновидностях - правовращающей и левовращающей. Существует право- и левовращающий кварц, право- и левовращающий сахар и т.д. Молекулы или кристаллы одной разновидности являются зеркальным отражением молекул или кристаллов другой разновидности.
Поляриметрия — методы физических исследований, основаны на измерении степени поляризации света и угла поворота плоскости поляризации света при прохождении его через оптически активные вещества. Угол поворота в растворах зависит от их концентрации; поэтому поляриметрия широко применяется для измерения концентрации оптически активных веществ.
Методы исследования излучения, основанные на измерении:
· степени поляризации излучения (света, радиоволн)
· оптической активности веществ или их растворов
Поляриметрия используется для исследования излучений, а также в аналитической и структурной химии.
Теория поляриметрии
Оптическая активность веществ очень чувствительна к изменениям пространственной структуры молекул и к межмолекулярному взаимодействию.
Поляризуемость атомов, ионов и молекул определяет степень межмолекулярного взаимодействия и его влияние на оптическую активность среды.
Поляриметрия даёт ценную информацию о природе заместителей в органических молекулах, о строении комплексных неорганических соединений.
Исследование оптической активности веществ
Измерение оптической активности при помощи поляриметра: 1 — источник света, 2 — неполяризованный свет, 3 — поляризатор, 4 — поляризованный свет, 5 — кювета с раствором вещества, 6 — оптическое вращение 30°, 7 — анализатор, 8 — наблюдатель
С помощью оптических поляриметров определяют величину вращения плоскости поляризации света при прохождении его через оптически-активные среды (твёрдые вещества или растворы).
Поляриметрия широко применяется в аналитической химии для быстрого измерения концентрации оптически-активных веществ (см. Сахариметрия), для идентификации эфирных масел и в других исследованиях.
· Величина оптического вращения в растворах зависит от их концентрации и специфических свойств оптически-активных веществ.
· Измерение вращательной дисперсии света (спектрополяриметрия, определение угла вращения при изменении длины волны света позволяет изучать строение веществ.
Поляризационный микроскоп - специализированный тип оптического микроскопа, предназначенный для исследования анизотропных объектов (биологических препаратов, минералов, полимеров и др..
Билет 21
Рассеяние света. Молекулярное рассеяние и рассеяние в мутных средах. Закон Релея. Нефелометрия.
Рассеяние света - явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется по всевозможным направлениям.
Молекулрное расссеяние - рассеяние света на оптических неоднородностях, возникающих в чистом веществе из-за статического отклонения молекул от равномерного распределения (флуктуации плотности) Пример-рассеяние света в атмосфере.
Мутные среды - среды, содержащие мелкие инородные частицы в однородном прозрачном веществе (дым, туман, взвеси, эмульсии) Рассеяние в мутных средах называют явлением Тиндаля.
Закон Рэлея - I~1/ λ^4 –интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Если взвешеные частицы велики по сравнению с длиной волны, то рассеяние не соответствует закону Рэлея- в знаменателе дроби будет стоять λ^2.
Нефелометрия метод исследования и анализа вещества по интенсивности светового потока, рассеиваемого взвешенными частицами данного вещества.
Билет 22
Тепловое излучение тел. Характеристики теплового излучения. Черные и серые тела. Законы теплового излучения. Излучение тела человека. Использование термографии в медицине.
Тепловое излучеие тел- электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела.
Характеристики:
- Поток излучения Φ- измеряется в ватах(Вт) –средняя мощность излучения за время, значительно большее периода световых колебаний
- Энергетическая светимость (Вт/м^2) –поток излучения, испускаемый 1м^2 поверхности.
- Спектральная плотность энергетической светимости тела
- Коэффициент поглощения
- Монохроматический коэффициент поглощения- если равен 1 для всех длин (частот) волн тела, то оно черное и поглощает любое излучение, если меньше 1 и не зависит от длины волны, падающей на него, называют серым (таких тел нет в природе, но некоторые тела в определенном интервале длин волн излучают и поглощают как серые, например, тело человека)
Законы:
1)Закон Кирхгофа- отношение спектральной плотности энергетической светимости тела к его монохроматическому коэффициенту поглощения (при определенной температуре и для определенной длины волны) не зависит от природы тела и равно для всех тел спектральной плотности энергетической светимости при тех же самых температуре и длине волны.
2) Законы излучения черного тела:
1-Закон Стефана-Больцмана - энергетическая светимость черноо тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры.
2- Закон смещения Вина - длина волны λmax, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости АЧТ, обратно пропорционален его абсолютной температуре Т:
λmax = в/t, где в = 2,9*10-3 м·К- постоянная Вина.
Излучение тела человека- Тепловое излучение тела человека относится к инфракрасному диапазону электромагнитных волн. Тело человека постоянно излучает и поглощает тепловое излучение. Этот процесс зависит от температур тела человека и окружающей среды. Максимум ИК-излучения тела человека приходится на 9300нм.
Тепловое излучение с поверхности тела человека играет большую роль в теплоотдаче. Существуют такие способы теплоотдачи: теплопроводность (кондукция), конвекция, излучение, испарение. В зависимости от условий, в которых окажется человек, каждый из этих способов может иметь доминирующее значение
Доля излучения в общей теплоотдаче может составлять от 75 до 25%. В нормальных условиях около 50% при физиологическом покое.
Использование термографии в медицине: Термография- диагностический метод, основанный на регистрации излучения разных участков поверхности тела человека и определение их температуры. Абсолютно безвредна и в последствии может стать методом массового профилактического обследования населения.
Термография используется для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных образований в тканях и органах, используют при обнаружении закрытых переломов, ушибов, для определения активности артритов, бурситов, границ ожоговых поражений и отморожений, при диагностике острого аппендицита, панкреатита, холецистита и др.
Билет 23
Индуцированное излучение. Оптические квантовые генераторы (лазеры). Основные свойства лазерного излучения. Применение лазеров в медицине.
Индуцированное излучение - возникает при взаимодействии фотона с возбужденной молекулой, если энергия фотона равна разности соответствующих уровней э