Охватив возбуждением желудочки, импульс, начавший путь из синусового узла, угасает, потому что клетки миокарда не могут долго "оставаться возбужденными. В них начинаются процессы восстановления своего первоначального состояния, бывшего до возбуждения.
Процессы угасания возбуждения и восстановление исходного состояния миокардиоцитов также регистрируются на ЭКГ.
Электрофизиологическая сущность этих процессов очень сложна, здесь большое значение имеет быстрое вхождение ионов хлора в возбужденную клетку, согласованная работа калий-натриевого насоса, имеют место фаза быстрого угасания возбуждения и фаза медленного угасания возбуждения и др. Все сложные механизмы этого процесса объединяют обычно одним понятием - процессы реполяризации. Для нас же самое главное то, что процессы реполяризации отображаются графически на ЭКГ отрезком S-Т и зубцом Т.
25. Закон преломления света
Преломление света — явление, при котором луч света, переходя из одной среды в другую, изменяет направление на границе этих сред.
Преломление света происходит по следующему закону:
Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:
,
где α — угол падения,
β — угол преломления,
n — постоянная величина, не зависящая от угла падения.
При изменении угла падения изменяется и угол преломления. Чем больше угол падения, тем больше угол преломления.
Если свет идет из среды оптически менее плотной в более плотную среду, то угол преломления всегда меньше угла падения: β < α.
Луч света, направленный перпендикулярно к границе раздела двух сред, проходит из одной среды в другую без преломления.
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. 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. Значения n зависят от длины волны λ света и температуры, которые указывают соответственно в подстрочном и надстрочном индексах. Например, показатель преломления при 20 °C для D-линии спектра натрия (λ = 589 нм) — 
. Часто используют также линии спектра водорода С (λ = 656 нм) и F (λ = 486 нм). В случае газов необходимо также учитывать зависимость n от давления (указывать его или приводить данные к нормальному давлению).
25. Законы преломления света. Рефрактометр – устройство, принцип работы.
Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления γ есть величина, постоянная для двух данных сред:
Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.
Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:
n = n2/n1.
Рефрактометр - оптический прибор, измеряющий показатель преломления света в среде. Рефрактометрия, выполняющаяся с помощью рефрактометров, является одним из распространённых методов идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ.
Работа рефрактометра основана на измерении показателей преломления света в различных средах. Если плотность субстанций возрастает, ее индекс рефракции вырастает пропорционально
Свет — это видимое излучение, т. е. электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом (7,5- 10м...4,3- 10м Гц).
Естественный свет - это свет, в котором колебания вектора напряженности Е электрического поля происходят по всевозможным направлениям в плоскости, перпендикулярной направлению распространения (к лучу).
Частично поляризованный свет - это свет, в котором колебания в каком-либо направлении ослаблены.
Получение поляризованного света
Существует несколько способов непосредственного получения поляризованного света. Эти способы основаны на использовании поляризованной флюоресценции, скользящего выхода лучей и пр. Когерентный поляризованный свет излучается лазерами. На практике такие методы применяются мало. Обычно для получения поляризованного света естественное излучение какого-либо источника пропускают через поляризатор.
Действие поляризатора состоит в том, что он разделяет первоначальный пучок на две компоненты со взаимно перпендикулярными направлениями поляризации, пропускает одну компоненту и поглощает или отклоняет другую. Таким образом, теоретически пропускание поляризатора может составлять 50%- Практически пропускаемая компонента также частично поглощается материалом поляризатора, в результате чего пропускание несколько снижается Красивые антикварные картины - живопись в салоне АнтикБанк.
Если на анализатор падает поляризованный луч, плоскость поляризации которого составляет угол 
с плоскостью поляризации анализатора, то интенсивность прошедшего сквозь анализатора луча определяет закон Малюса.
закон Малюса:
,
где Io - интенсивность луча, прошедшего анализатор и поляризатор, когда их плоскости поляризации параллельны; I - интенсивность луча, выходящего из анализатора, без учета потерь в анализаторе в результате поглощения и рассеяния света.
Если плоскости поляризатора и анализатора параллельны фи=о,то экран помещенный за анализатором будет максимально освещенным,если фи -90 то экран будет темный.при повороте анализатора относильно поляризованного света интенсивность вышедшего света от 0 до Iо
27.
Поляриметр, устройство, принцип работы. Использование в медико-биологических исследованиях.
Поляриметр (полярископ, — только для наблюдения) — прибор, предназначенный для измерения степени поляризации частично поляризованного света или оптической активности прозрачных и однородных сред, растворов (сахарометрия) и жидкостей.
Применяется в лабораториях пищевой, химической промышленности и других отраслях науки и производства для определения концентрации растворов оптически активных веществ, таких как сахар, глюкоза, белок, по углу вращения плоскости поляризации. Рекомендуется больным сахарным диабетом для индивидуального контроля содержания сахара в моче. Также позволяет наблюдать и измерить остаточные напряжения в стекле.
Основные составляющие:
· Источник света — чаще это натриевая лампа или лампа накаливания с тепловым экраном для защиты образца от ИК излучения (для твердых деталей важно избегать термических деформаций, для жидкостей — градиента плотности) и матовым стеклом, дающим равномерную засветку наблюдаемой области.
· Светофильтр — элемент, выделяющий определенную область в спектре, так как наблюдать приходится монохроматический свет. Таким элементом может быть пластина из фильтрующего вещества или призма.
· Двух поляризаторов расположенных по обе стороны от анализируемого образца. Часто один из них это поляроид, а второй либо поляроид, либо склеенная призма изисландского шпата.
· Пластин-компенсаторов толщиной кратной длине волны или четверть-волны, для подбора метода измерений.
· Измерительное устройство — лимб или электронный датчик.
Вращение плоскости поляризатора растворами обусловлено взаимодействием электромагнитной волны с ассиметричными молекулами растворенного оптически активного вещества. Такие молекулы обладают зеркальной симметрией.
Вопрос 28. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков(закон брюстера).поляризация света при двойной лучепреломлении
Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков (например, воздуха и стекла), то часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде. Устанавливая на пути отраженного и преломленного лучей анализатор (например, турмалин), убеждаемся в том, что отраженный и преломленный лучи частично поляризованы: при поворачивании анализатора вокруг лучей интенсивность света периодически усиливается и ослабевает (полного гашения не наблюдается!). Дальнейшие исследования показали, что в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения (на рис. они обозначены точками), в преломленном - колебания, параллельные плоскости падения (изображены стрелками)
Степень поляризации (степень выделения световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора) зависит от угла падения лучей и показателя преломления. Шотландский физик Д. Брюстер (1781-1868) установил закон, согласно которому при угле падения IB (угол Брюстера), определяемого соотношением
(n21 - показатель преломления второй среды относительно первой), отраженный луч является плоскополяризованным (содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения) (рис. 276). Преломленный же луч при угле падения iB поляризуется максимально, но не полностью.
Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны
Двойное лучепреломление.
Все прозрачные кристаллы (кроме кристаллов кубической системы, которые оптически изотропны) обладают способностью двойного лучепреломления, т. е. раздваивания каждого падающего на них светового пучка. Это явление, в 1669 г. впервые обнаруженное датским ученым Э. Бартолином (162S-1698) для исландского шпата (разновидность кальцита СаСО3), объясняется особенностями распространения света в анизотропных средах и непосредственно вытекает из уравнений Максвелла.
Если на толстый кристалл исландского шпата направить узкий пучок света, то из кристалла выйдут два пространственно разделенных луча, параллельных друг другу и падающему лучу (рис. 277).
Вопрос 29. Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
Поглощение света, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой. Световая энергия при П. с. переходит в различные формы внутренней энергии среды; она может быть полностью или частично переизлучена средой на частотах, отличных от частоты поглощённого излучения.
Основной закон, описывающий П. с., — закон Бугера 
который связывает интенсивности Iсвета, прошедшего слой среды толщиной l, и исходного светового потока I0. Не зависящий от I, I0и lкоэффициент kl называется поглощения показателем.
Этот закон установил на опыте в 1729 П. Бугер. В 1760 И. Ламберт вывел его теоретически из очень простых предположений, сводящихся к тому, что при прохождении слоя вещества интенсивность светового потока уменьшается на долю, которая зависит только от ПП и толщины слоя
Вопрос 30. Устройство и принцип работы фотоэлектроколориметра. Использование в медико-биологических исследованиях.
Прибор для определения концентрации вещества в растворе по величине поглощения монохроматического света; в биологии и медицине используется, напр., для качественного и количественного анализа биологически активных веществ и лекарственных средств.
Вопрос 31. Ионизирующее излучение. Классификация ионизирующих излучений. Характеристики ионизирующих излучений.
Ионизирующие излучения, проходя через различные вещества, взаимодействуют с их атомами и молекулами. Такое взаимодействие приводит возбуждению атомов и отрыву отдельных электронов из атомных оболочек. В результате атом, лишенный одного или нескольких электронов, превращается в положительно заряженный ион - происходит первичная ионизация. Выбитые при первичном взаимодействии электроны, обладающие энергией, сами взаимодействуют со встречными атомами и также создают новые ионы - происходит вторичная ионизация. Солнце.
Ионизирующее излучение (в дальнейшем – ИИ) – излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака. ИИ состоит из заряженных (a и b частицы, протоны, осколки ядер деления) и незаряженных частиц (нейтроны, нейтрино, фотоны). Источником ионизирующего излучения (в дальнейшем – ИИИ) является радиоактивное вещество или устройство, испускающее или способное испускать ИИ. ИИИ могут быть как природного (космические частицы, радиоактивные изотопы земной коры и т.п.), так и искусственного происхождения (топливо ядерных энергетических установок, радиоактивные отходы, ускорители и т.п.).
Альфа-излучение — это тяжелые положительно заряженные частицы (бумага),Бета-излучение — это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц (+стекло), Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию (стальной лист). Рентгеновское излучение аналогично гамма-излучению, но оно получается искусственно в рентгеновской трубке, Нейтронное излучениеобразуется в процессе деления атомного ядра и обладает высокой проникающей способностью(бетонная плита)
Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков. (Видимый свет и ультрафиолетовое излучение не относят к ионизирующим излучениям).
Непосредственно ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, состоящее из заряженных частиц
Косвенно ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, состоящее из незаряженных частиц, которые могут создавать непосредственно ионизирующее излучение и (или) вызывать ядерные превращения.
Фотонное излучение - электромагнитное косвенно ионизирующее излучение.
γ-Излучение - фотонное излучение, возникающее при ядерных превращениях или аннигиляции частиц.
Характеристическое излучение - фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома.
Тормозное излучение - фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц.
Рентгеновское излучение - фотонное излучение, состоящее из тормозного и (или) характеристического излучения, генерируемое рентгеновскими аппаратами.
Корпускулярное излучение - ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой, отличной от нуля (α -, β-частиц, нейтронов и др.).
α-Излучение - корпускулярное излучение, состоящее из α - частиц испускаемых при радиоактивном распаде ядер.
β-Излучение - корпускулярное излучение с непрерывным энергетическим спектром, состоящее из отрицательно или положительно заряженных электронов
вопрос 32. Устройство и принцип работы рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение.
Эмиссионная, или накальная, характеристика устанавливает зависимость между током накала и анодным током. Электронная эмиссия на катоде проявляется при токе накала в 2,8—3 А и относительно медленно нарастает по мере нагревания нити накала. Начиная с 4 А отмечается чрезвычайно резкое возрастание анодного тока до максимальных его величин. Отсюда делается важный в практическом отношении вывод — регулировку накала трубки следует производить плавно, во избежание ее перегрузки и искажения рабочего режима.
Анодная (вольт-амперная) характеристика показывает зависимость анодного тока трубки от величины приложенного к ней высокого напряжения при неизменном накале. При определенном (для данного тока накала) напряжении все электроны переносятся от катода к аноду и величина анодного тока становится постоянной, не зависящей от изменения высокого напряжения. Такое состояние получило название режима насыщения.
Для увеличения в этом случае анодного тока необходимо увеличить ток в цепи накала. Режим насыщения обеспечивает электронам быструю скорость, необходимую для генерирования рентгеновского излучения на аноде.
Электрическая (мощностная) характеристика устанавливает зависимость между мощностью трубки и длительностью нагрузки.
Мощность рентгеновской трубки (Р) равняется произведению максимального напряжения (V) в киловольтах на величину анодного тока (I) в миллиамперах и выражается в киловаттах:
Р = V * I.
Тормозное рентгеновское излучение возникает при торможении электронов, движущихся с большой скоростью, электрическими полями атомов анода. Условия торможения отдельных электронов не одинаковы. В результате в энергию рентгеновского излучения переходят различные части их кинетической энергии.
Вопрос 33. Использование ренгеновских лучей в медицине.
В медицине рентгеновское излучение используют для получения четкого снимка костей и внутренних органов. Пациент располагается на пути прохождения рентгеновского луча, т. е. между рентгеновской трубкой и пленкой в светонепроницаемой оболочке. Внутренние органы с большой плотностью и кости поглощают рентгеновское излучение, и, следовательно, на пленке возникает их изображение. Можно получить снимки и органов с меньшей плотностью, если заполнить их контрастным веществом, поглощающим рентгеновское излучение, например химическими соединениями бария.
Рентгеновские лучи должны быть хорошо сфокусированными и поступать из точечного источника, иначе изображение получится размытым. Поверхность анода разворачивается под углом 70° к направлению потока электронов, так что эффективная зона, из которой исходят лучи, сводится к минимуму по отношению к площади падения электронов.
Кроме того, трубка покрывается толстым слоем свинца, чтобы рентгеновские лучи не приносили вред обслуживающему персоналу. Для прохождения лучей строго через исследуемый орган пациента используются их ограничители.
Рентгеновское излучение фильтруется металлической пластиной, располагающейся между лучом и пациентом. В результате до пациента доходит низкоэнергетическое излучение. Низкоэнергетические фотоны могут быть поглощены тканями с низкой плотностью, понижая риск нежелательного воздействия.
Между пациентом и пленкой помещают коллимирующую решетку, состоящую из толстой свинцовой пластины с многочисленными узкими отверстиями, расположенными параллельно. Рентгеновское излучение, рассеиваемое пациентом, не проходит через решетку, не достигает пленки и не засвечивает темные области последней.
Вопрсо 34. Радиоактивность. виды радиоактивного распада. Закон радиоактивного распада.
Проводя измерение числа распадающихся атомов, учёные установили закон радиоактивного распада. Процесс распада атомов радиоактивных элементов происходит не со всеми атомами одновременно. Каждую секунду из общего числа атомов распадается только определённая часть их. Чем менее устойчивы атомы, тем большая доля их распадается за одинаковые промежутки времени. Каждый радиоактивный атом рано или поздно претерпевает превращение в более устойчивый атом.
Количество таких элементов, как уран и торий, практически не изменяется в течение многих лет. Это — долгоживущие элементы. Есть и такие радиоактивные элементы, как, например, торий-С, который существует тысячную долю секунды. Это — короткоживущие элементы.
Число атомов, распадающихся каждую секунду, зависит от начального количества атомов. Чем больше имеется атомов, тем больше их и распадается. Каждую секунду распадается одинаковая доля атомов данного радиоактивного элемента. Доля атомов, распадающихся каждую секунду, зависит от устойчивости ядер и называется радиоактивной постоянной. У короткоживущих элементов радиоактивные постоянные много больше, чем у долгоживущих. Поэтому для характеристики устойчивости радиоактивного элемента принято пользоваться величиной, называемой периодом полураспада. Период полураспада — это промежуток времени, в течение которого распадается половина начального количества атомов.
Радиоактивность самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно — изотоп другого элемента). Сущность явления Р. состоит в самопроизвольном изменении состава атомного ядра, находящегося в основном состоянии либо в возбуждённом долгоживущем состоянии.
Виды
1) Альфа распад, при котором исходное ядро испускает α частицу, которая по своему составу соответствует ядру гелия. При таком виде распада исходное ядро превращается в ядро нового элемента с зарядовым числом Z на 2 единицы меньше (то есть смещается в таблице Менделеева на два места влево) и массовым числом на 4 единицы меньше по сравнению с исходным.
2) Бета‑распад, при котором испускается электрон (b‑‑распад) или позитрон (b+‑распад). При b‑‑распаде один из нейтронов ядра превращается в протон, а при b+‑распаде один из протонов превращается в нейтрон, и массовое число у вновь возникшего ядра не отличается от исходного. Однако при b‑‑распаде получаемый в результате химический элемент смещается от исходного положения в таблице Менделеева на одну клетку правее, а приb+‑распаде – на одну клетку левее.
Вопрос 35. Биофизические механизмы повреждения биологических объектов под действием ионизирующего излучения
В биологическом действии ионизирующего излучения первым звеном является поглощение энергии излучения с последующим взаимодействием его с веществом ткани, которое протекает очень короткое время — доли секунды. В результате такого взаимодействия в клетках тканей и органов развивается целая цепь биофизических, биохимических, функциональных и морфологических изменений, которые в зависимости от конкретных условий протекают в различные сроки — минуты, дни, годы.
При взаимодействии излучений с веществом возникают ионизация и возбуждение атомов и молекул облучаемого вещества и образуется тепло.
При облучении процессы ионизации и возбуждения возникают только вдоль пути ионизирующей частицы. Этот пробег ионизирующей частицы может быть прямолинейным (альфа-частицы) или ветвистым (бета-частицы, рентгеновское излучение, гамма-излучение).
Частота процессов ионизации и возбуждения невелика. В результате ионизации атома или молекулы возникает два иона с положительным и отрицательным зарядом. Оба иона нестабильны, химически активны, имеют выраженную тенденцию к соединению с нейтральными молекулами. При возбуждении молекул меняется электронная конфигурация молекулы, что может привести к разрыву ее молекулярных связей.
Вопрос 36.
Дозиметрия ионизирующих излучений. Поглощенная, экспозиционная, биологически эквивалентная, эффективная. Дозы ионизирующих излучений.
Дозиметрия (ионизирующих излучений) — раздел прикладной ядерной физики, предметом исследования которого является определение физических величин, характеризующих воздействие ионизирующих излучений (см. Излучения ионизирующие) на среду, и разработка методов и средств для измерения этих величин. В круг задач дозиметрии входят: измерение и расчет доз (см. Дозы ионизирующих излучений) в полях источников излучений и в биологических объектах (тканевая дозиметрия), измерение активности радиоактивных препаратов и др.
Дозиметрия основана на измерении ионизации, которую производит излучение в воздухе или газе, или на измерении энергии излучения, поглощенной средой.
Образующиеся при ионизации газовой среды отрицательные и положительные ионы начинают двигаться в электрическом поле к соответствующим электродам, и в цепи возникает электрический ток, величина которого измеряется регистрирующим прибором.
Поглощенная доза излучения (D) - это величина определяемая энергией излучения (Дж) поглощаемой единицей массы (кг) облучаемого вещества. За единицу дозы в системе СИ принят грей (Гр):
D = 1Дж/1кг=1 Гр.
Грей это такая доза ионизирующего излучения, при которой участку вещества массой 1 кг передается энергия 1 Дж. Внесистемной единицей является "рад". 1 рад = 0,01 Гр.
Поглощенная доза характеризует не само излучение, а степень воздействия его на среду. В принципе один и тот же поток излучения в различных средах и даже в различных участках одной среды может сформировать различную величину поглощенной дозы. Поэтому, когда говорят о поглощенной дозе, необходимо указывать, в какой среде она сформирована: в воздухе, воде или мягкой биологической ткани.
Для фотонного излучения введена специфическая величина в дозиметрии - экспозиционная доза. Численно она равна абсолютному значению полного заряда ионов одного знака, образованных в единице массы воздуха при полном торможении электронов и позитронов, освобожденных фотонами (рентгеновским излучением). То есть, это воздухоэквивалентная единица дозы, которая не предназначена для дозиметрии в веществе.
Единицей измерения экспозиционной дозы в системе СИ является кулон/кг (Кл/кг), внесистемной единицей является рентген (Р).
1 Р = 2,58 • 10-4 Кл/кг (точно).
Физический смысл понятия эффективной дозы следующий: значение эффективной дозы (Е) соответствует такому уровню равномерного облучения всего организма, при котором суммарный выход стохастических последствий облучения у него будет таким же, как и в случае локального облучения органа (Т) эквивалентной дозой величины (Н):
Е = Н • WT
За единицу эффективной дозы в системе СИ тоже был принят зиверт (Зв). При равномерном облучении - эффективная доза равна эквивалентной дозе. При неравномерном облучении - эффективная доза равна произведению эквивалентной дозы на тканевый взвешивающий фактор, или равна такой эквивалентной дозе (при равномерном облучении), которая создает такой же риск неблагоприятных последствий.
Измерить эффективную дозу облучения организма невозможно. Ее рассчитывают как сумму произведений эквивалентных доз (Н) в отдельных органах и тканях на соответствующие значения взвешивающих факторов
Эквивалентная доза (Н) определяется как произведение поглощенной дозы (D) данного вида излучения на среднее значение взвешивающего фактора (коэффициента качества) ионизирующего излучения (WR) в данном элементе- объема биологической ткани. Значения WR для различных видов излучений представлены в таблице 1. Эта доза есть мера выраженности стохастических эффектов облучения. Она применима для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава (и острого облучения дозой, менее 0,25 зиверт) и определяется по формуле:
Н = D • WR. За единицу эквивалентной дозы в системе СИ принят зиверт (Зв). Зиверт равен такой эквивалентной дозе, при которой, величина произведения поглощенной в биологической ткани дозы ионизирующего излучения на среднее значение взвешивающего фактора для этого излучения равна 1 Дж/кг. Внесистемной единицей является "бэр" (биологический эквивалент рентгена). 1 бэр = 0,01 Зв.