Билет 1
1. Расскажите и опишите процесс формирования потенциала действия. Охарактеризуйте его основные фазы, какими трансмембранными процессами они обусловлены, как вычислить амплитуду потенциала действия, что такое рефрактерный период?
Возбудимость – состояние ткани, клетки отвечать на раздражение активной специфической реакцией (генерацией нервного импульса, сокращением).
Раздражение или стимуляция – процесс воздействия на живой объект внешних факторов, (раздражители – электрический ток, возбуждение при условии I>=Iпор).
Порог возбуждения – min сила раздражителя, необходимая для возникновения возбуждения, (кол-венная мера возбудимости тканей).
Действие раздражителя приводит к изменению мембранного потенциала клетки: фм=ф0+U, где ф0 – потенциал покоя.
Деполяризация – если мембранный потенциал становится выше потенциала покоя, U>0.
Гиперполяризация - ниже потенциала покоя, U<0.
Возбуждение (только при деполяризации) до определенного значения – критический потенциал, Екр.
Потенциал действия - кратковременное изменение мембранного потенциала во времени, которое происходит при возбуждении клетки.
Если сила раздражителя ниже порога возбуждения фм<Екр – подпороговый раздражитель. Нет раздражения, есть локальный ответ, проявляющийся в небольшом изменении мембранного потенциала, не достигающем Екр.
Если фм>=Екр и клетка возбуждается – пороговый раздражитель.
Фаза деполяризации (0,5-1мс). Концентрация Na+ снаружи клетки в десятки раз больше, чем внутри. При достижении Екр в мембране увеличивается проницаемость натриевых каналов и Na+ начинают лавинообразно входить в клетку, быстро повышая мембранный потенциал до фmax. Тогда Na+ накалы закрываются.
Проницаемость мембран аксона кальмара:
В покое РК+:РNa+:РCl- =1:0,04:0,45
В фазе деполяризацииРК+:РNa+:РCl- =1:20:0,45
Фаза реполяризации обусловлена выходом ионов К+ из клетки.
Для нервных волокон: 0,5-1мс; для скелетных мышц: 5-10мс; для сердечной мышцы: 300мс.
Следовой потенциал продолжается до восстановления потенциала покоя клетки и обусловлен изменением проводимости К+ каналов при возбуждении клетки.
Амплитуда потенциала действия равна сумме абсолютных значений потенциала покоя и максимально достигаемого потенциала и составляет 90-120мВ: фд=фmax-ф0. Для каждых клеток она своя.
Рефрактерный период – min время, которое разделяет два последовательных потенциала действия.
Абсолютная рефрактерность – состояние полной не возбудимости мембран.
Относительная рефрактерность – период, когда путем значительного порогового воздействия можно вызвать потенциал действия, хотя его амплитуда будет ниже нормы.
2. Какова природа а- и в-излучения. В чём разница их взаимодействия с в-вом?
а -излучение – поток а -частиц, которые представляют собой ядра атома гелия (42 а). Малая глубина проникновения. Обладают высокой ионизирующей способностью, поэтому очень опасны. По мере продвижения а -частиц в в-во плотность ионизации возрастает и, достигнув max почти в конце пробега, затем резко падает.
Средний линейный пробег а -частицы в воздухе – несколько сантиметров, в жидкостях и биологических тканях – 10-100мкм.
При взаимодействии с в-вом возникают, кроме ионизации: возбуждение атомов, характеристическое рентгеновское излучение.
В -излучение – это поток в -частиц, которые представляют собой электроны или позитроны. По сравнению с а -частицами обладают меньшим зарядом, массой и ионизирующей способностью. Глубина проникновения в -излучения в мягкие ткани 10-15мм. Кроме ионизации, может возникать тормозное рентгеновское излучение.
Позитроны в в-ве при встрече с электронами аннигилируют с образованием 2-ух y- квантов.
3. Уровень громкости звука частотой 1000 Гр после его прохождения через стену понизился от 80 до 40 фон. Во сколько раз уменьшилась интенсивность звука?
E=kL, где k- коэф. пропорциональности, L- уровень интенсивности.
При v =1000, k=1, E=L.
Е1=10lg(I1/I0); 80=10lg(I1/10-12), где I0– min порогслышимости. I1=10-4
Е2=10lg(I2/I0); 40=10lg(I2/10-12), I2=10-8. I1/I2=10-4/10-8=104раз.
Ответ: уменьшится в 104раз.
4. Приведите график и формулу зависимости величины порогового тока при электростимуляции тканей от длительности электрического импульса.
Физиологический ответ возбудимой ткани на действие электрического тока (генерация потенциала действия в клетках, возникновение нервных импульсов) возникает, когда сила тока Iстим>=Iпор. Но при этом сила тока не должна превышать безопасных значений: Iпор<Iстим<Iпораж.
Величина порогового тока зависит от вида ткани, от длительности и формы импульса тока.
Реобаза R – min значение порогового тока для данной ткани, наблюдается при tu>=tполезн, способное вызывать возбуждение при действии на ткань в течение полезного времени.
Хроноксия tхр – длительность импульса, для которого пороговый ток вдвое больше реобазы: Iпор=2R.
Зависимость порогового тока от длительности tuпрямоугольного импульса приблизительно описывается уравнением Вейса-Лапика: Iпор=a/tu+b, где а и b –константы, зависящие от вида ткани.
1) при tu стремящемся к бесконечности, значение Iпор=b, значит b=R, b в [А или мА];
2) при tu=tхр, то Iпор=2R и по уравнению Вейса-Лапика: а=Rtхр.
5. Как зависит линейный показатель ослабления от длины волны рентгеновского излучения и от св-в в-ва? Как он связан с толщиной слоя половинного ослабления?
При прохождении рентгеновского излучения через в-во происходит уменьшение его интенсивности прошедшего излучения за счёт двух процессов: поглощения и рассеяния рентгеновских квантов в в-ве.
Интенсивность излучения, прошедшего слой в-ва толщиной Х, уменьшается по экспоненциальному закону:
Iпрош=I0e-µх, где µ– линейный показатель ослабления, характеризующий убыль интенсивности рентгеновских лучей за счет поглощения и рассеяния: µ=µп+µр.
Линейный показатель ослабления прямо пропорционален плотности в-ва (µ-р).
Массовый показатель ослабления µм=µ/p – не зависит от плотности в-ва и определяется только порядковым номером Zатомов этого в-ва и длиной волны рентгеновского излучения: µм=kL3Z3.
Длинноволновое рентгеновское излучение поглощается гораздо сильнее, чем коротковолновое. Элементы с большим Z поглощают рентгеновское излучение значительно сильнее, чем с малым.
Для оценки проникающей способности рентгеновского излучения используют понятие слоя половинного ослабленияd1/2 –толщина слоя в-ва, которая ослабляет интенсивность прошедшего излучения в 2 раза.
При х=d1/2, будет I=I0/2. I0/2=I0e-µd1/2, d1/2=ln2/µ.
Слой половинного ослабления зависит как от св-в в-ва, так и от жесткости (длины волны) излучения.
Например, для рентгеновского тормозного излучения с энергией кванта hv =60кэВ, слой половинного ослабления составляет для воды -10мм, а для алюминия – 1мм.
6. Чему равен угол между главными плоскостями анализатора и поляризатора, если интенсивность естественного света прошедшего через эти призмы, уменьшилась в 4 раза. Поглощение света пренебречь.
Закон Малюса: Iпрош=I0cos2 ф, для естественного света Iпрош=1/2I0cos2 ф, cos ф=0,707. Ответ:450.
Билет 2
1. Тепловое излучение тел. Характеристики излучения. Абсолютно черное тело. Законы теплового излучения.
Все тела излучают электромагнитные волны, интенсивность и спектральный состав которых существенно зависят от температуры тела – тепловое излучение. Чем выше температура тела, тем интенсивнее это излучение. Основные характеристики:
Поток излучения – кол-во энергии, излучаемое за 1с. со всей поверхности тела по всем направлениям и на всех длинах волн. Ф=Е/t[Дж/с=Вт]
Энергетическая светимость – кол-во энергии, излучаемое за 1с. с 1м2 поверхности тела по всем направлениям и во всем спектральном диапазоне. R=Ф/S=E/t*S [Вт/м2]
Спектральная плотность – кол-во энергии, излучаемое за 1с. с 1 м2 поверхности тела по всем направлениям на длине волны L в единичном спектральном диапазоне.rL=dR/dL [Вт/м3], где rL – спектр теплового излучения тела.
Монохроматический коэф. поглощения аL =Фпогл(L)/Фпад(L). Безразмерная величина.
Зависимость а L от длины волны – спектр поглощения тела. 3 группы:
Абсолютно черные тела (сажа, Солнце, специальная модель) полностью поглощают любое излучение а =1; серые тела (кожа человека а =0,9)поглощают не полностью, но одинаково на всех длинах волн а <1; остальные тела по разному поглощают на разных длинах волн. а = f(L).
Законы теплового излучения:
Закон Кирхгофа: при одинаковой температуре отношение спектральной плотности энергетической светимости тела к его монохроматическому коэффициенту поглощения не зависит от природы тел и равно спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела:
(rL/ a L)1= (rL/ a L)2=…= ЕL /1= ЕL.
Следствия: 1.чем больше тело поглощает, тем больше излучает энергии; 2.при одинаковой температуре наиболее интенсивным источником теплового излучения является абсолютно черное тело, т.к. а <1.
Закон Стефана-Больцмана: энергетическая светимость абсолютно черного тела прямо пропорциональна 4-й степени его абсолютной температуры. R=δT4. Постоянная Больцмана δ=5,67*10-8 Вт/(м2К4)
R= а δT4 – для серых тел.
Закон Вина определяет зависимость положения max спектра излучения абсолютно черного тела от температуры: длина волны на которую приходится max спектральной плотности обратно пропорциональна абсолютной температуре этого тела: Lmax=b/T, где b =2,898*10-3 м*К – постоянная Вина.
2. Укажите все известные вам адаптации глаза к условиям разной освещенности.
Адаптация – процесс приспособления глаза к разному уровню освещенности. При повышенной освещенности объекта – световая адаптация (в течение минуты), при пониженной – темновая (до часа).
При дневном освещении Lmax=550нм, в сумерках Lmax=510нм.
Механизмы адаптации: изменение диаметра зрачка глаза (за0,3с в диапазоне от 2 до 8мм); изменение концентрации родопсина а палочках и йодопсина в колбочках.
Световая адаптация – быстрый распад зрительных пигментов, темновая – медленное восстановление зрительных пигментов, под действием фермента.
Абсолютный порог чувствительности глаза – 60-150квантов сине-зеленого света (17 квантов – на палочки).
К зрению применим закон Вебера-Фехнера: зрительное ощущение Е пропорционально логарифму интенсивности I падающего в глаз света: Е=k*lnI+C,где С – зависит от адаптации глаза.
Разностный порог – min обнаруживаемая человеком разность интенсивностей пятна и фона I1=I+dI, а его отношение к интенсивности фона – дифференциальным порогом dI/I.
Дифференциальный порог dI/I=1/kdE не зависит от яркости фона и определяется только чувствительностью глаза.
Разностный порог dI=1/k*I*dE – пропорционаленкак чувствительности глаза, так и яркости фона.
3. Укажите различия в тепловых эффектах при индуктометрии и УВЧ-терапии.
Индуктометрия. На биоткань воздействуют высокочастотным магнитным полем с частотой 13,56МГц. В=В0sin2п vt. В ткани образуются вихревые токи Фуко, которые вызывают прогрев проводящих тканей. Лучше прогреваются ткани с малым удельным сопротивлением, т.е. жидкие проводящие среды (кровь, лимфа, тканевая жидкость) и ткани, богатые сосудами (мышцы, селезёнка), слабее прогреваются ткани с высоким удельным сопротивлением. Тепловой эффект ∆t=1,5-20С.
УВЧ-терапия. Воздействие на ткань пациента электрическим полем ультравысокой частоты 40,68МГц, с целью их прогрева. Участок между двумя электродами, подключённые к терапевтическому контуру аппарата УВЧ-терапии.
В проводящих тканях закон Джоуля-Ленца, который здесь удобно выразить через эффективную напряжённость электрического поля и удельное электрическое сопротивление ткани: qпр=E2эф/ p.
Для диэлектриков: qдиэл=2п vEE 0E2эфtgδ, Е – относительная диэлектрическая проницаемость среды, Е0 – электрическая постоянная вакуума, tgδ–тангенс угла диэлектрических потерь.
При процедуре УВЧ тепло выделяется и в проводящих электрический ток тканях, и в диэлектриках.
На частоте 40,68МГц эффективнее прогреваются диэлектрические ткани.
Никаких металлических предметов на теле пациента при УВЧ не должно быть, т.к. они будут интенсивно нагреваться, что приведет к ожогу.
4. За сутки активность радиоактивного препарата уменьшилась от 16 до 2 мКи. Определить период полураспада радионуклида.
А=А0е-Lt, 2=16е-Lt, L=0,0866. L=0,69/T, T=0,69/L=7,967 часов. Ответ: 8 часов.
5. Нарисуйте ЭКГ и поясните связь между зубцами ЭКГ и процессами в миокарде.
Центр автоматии (пейсмекер) запускает цикл сокращения сердца.
Прямая, маленький бугорок Р, маленький отрезок, маленький зубец вниз Q, зубец вверх R, зубец вниз S>Q, прямая, большой бугорок Т.
Зубец Р – деполяризация предсердий (t=0,1с);
Сегмент PQ – возбуждение всех отделов предсердий, происходит задержка передачи возбуждения на желудочки (t=0,05с);
Комплекс QRS – деполяризация желудочков (t=0,08с);
Сегмент ST – возбуждение всех отделов желудочков (t=0,28с);
Зубец Т - реполяризация желудочков (t=0,25с).
Вся систола желудочков (интервал QT) длится 0,3-0,4с. После паузы (диастолы 0,4с.) пейсмекер запускает новую волну возбуждения сердца.
6. Рассчитайте скорость пульсовой волны в бедренной артерии. Модуль Юнга примерно равен 106 Па, отношение толщины стенки сосуда к её диаметру h/d=0,05, плотность крови 1000кг/м3.
По формуле Моенса-Кортевега v = 
(Eh/ p d), v=7,07м/c. Ответ: 7м/с.
Билет3
1. Вязкость жидкости, методы её измерения. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Вязкость крови. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
Между молекулами реальной жидкости всегда существуют силы взаимодействия, которые при её течении проявляются как силы трения, направленные по касательной к поверхности перемещающихся слоев – внутреннее трение, или вязкость жидкости. Наличие сил внутреннего трения приводит к тому, что разные слои жидкости движутся с разными скоростями.
Сила трения между слоями жидкости пропорциональна площади соприкосновения слоёв жидкости и градиенту скорости (скорости сдвига). Определяется формулой Ньютона: Fтр=ηSd v /dx, где η – коэф. внутреннего трения или динамическая вязкость. Единица вязкости Па*с, внесистемная – пуаз (10П=1Па*с).
С увеличением температуры вязкость уменьшается.
Ньютоновские жидкости – вязкость η не зависит от условий течения (градиента скорости, давления), но зависит от температуры. Вода (η=1сантипуаз), однородные жидкости, гомогенные низкомолекулярные растворители.
Неньютоновские – вязкость зависит от градиента скорости, давления – неоднородные жидкости (кровь, суспензии, эмульсии).
Объём вязкой жидкости, ламинарно протекающей по участку гладкой трубы длиной Lи радиусом rза время t, определяется формулой Пуазейля:V=(πr4(P1-P2)t)/(8ηL) –объём жидкости протекающей через трубку за время t; Q=V/t=(πr4(P1-P2)/(8ηL) – объёмная скорость течения жидкости; Х=∆P/Q=(8ηL)/(πr4) –гидравлическое сопротивление трубы; Формула Гагена-Пуазейля Q=(P1-P2)/Х (по аналогии с законом Ома).
При последовательном соединении сосудов общее сопротивление определяется суммой гидравлических сопротивлений их отдельных участков: Х=Х1+Х2+…+Хn,а при параллельном ветвлении сосудистого русла 1/Х=1/Х1+1/Х2+…1/Хn.
Вискозиметры – приборы для определения вязкости биологических жидкостей.
Метод Стокса (метод падающего шарика - только в технике, нужен V>1л).
Сила тяжести: F=mg=4/3πr3 p g; Сила Архимеда: FA=4/3πr3 pж g; Сила трения: Fтр=6πηr v.
При достижении равномерного движения сила тяжести становится равной сумме силы трения и силы Архимеда: 4/3πr3 p g=4/3πr3 pж g+6πηr v. Определяем искомую вязкость η=2(р-рж)r2g/9 v.
Скорость движения шарика определяется экспериментально. Для этого измеряют времяt, за которое шарик равномерно проходит в жидкости расстояние L: v =L/t.
Капиллярные методы. Вискозиметр Оствальда. U-образная трубка. Объемы вытекшей эталонной жидкости (воды) и исследуемой жидкости из верхней полости вискозиметра Оствальда объёмом V равны: V=πr4 p0 ght0/8η0L= πr4 p ght/8ηL. Отсюда вязкость исследуемой жидкости η= рt η0/ p 0 t 0.
Для определения вязкости проб крови часто используют вискозиметр Гесса, в котором определяют не время истечения жидкости из капилляра, а расстояние L0и L, на которые перемещаются вода и кровь за одно и тоже время. η=η0L0/L.
Ротационный метод (малое кол-во крови).Этот метод позволяет определить вязкость при различных скоростях сдвига, и поэтому позволяет определить зависимость вязкости от скорости сдвига: η=f(dv/dx). Два цилиндра, внутренний подвешен на нити, внешний может вращаться вокруг своей продольной оси с регулируемой угловой скоростью w. Зазор между цилиндрами наполняют исследуемой жидкостью. Из-за вязкости жидкости при вращении внешнего цилиндра внутренний начинает поворачиваться, достигая равновесия при некотором угле поворота θ=kη w.
2. Найдите математическое ожидание случайной дискретной величины, заданной законом распределения.
µ= M(x)=x1p1+x2p2+…xnpn. µ=0,2+0,6+2=2,8.
3. Чем отличается тепловое воздействие на биологические ткани при индуктометрии и УВЧ-терапии?
Индуктометрия. На биоткань воздействуют высокочастотным магнитным полем с частотой 13,56МГц. В=В0sin2п vt. В ткани образуются вихревые токи Фуко, которые вызывают прогрев проводящих тканей. Лучше прогреваются ткани с малым удельным сопротивлением, т.е. жидкие проводящие среды (кровь, лимфа, тканевая жидкость) и ткани, богатые сосудами (мышцы, селезёнка), слабее прогреваются ткани с высоким удельным сопротивлением. Тепловой эффект ∆t=1,5-20С.
УВЧ-терапия. Воздействие на ткань пациента электрическим полем ультравысокой частоты 40,68МГц, с целью их прогрева. Участок между двумя электродами, подключённые к терапевтическому контуру аппарата УВЧ-терапии.
В проводящих тканях закон Джоуля-Ленца, который здесь удобно выразить через эффективную напряжённость электрического поля и удельное электрическое сопротивление ткани: qпр=E2эф/ p.
Для диэлектриков: qдиэл=2п vEE 0E2эфtgδ, Е – относительная диэлектрическая проницаемость среды, Е0 – электрическая постоянная вакуума, tgδ–тангенс угла диэлектрических потерь.
При процедуре УВЧ тепло выделяется и в проводящих электрический ток тканях, и в диэлектриках.
На частоте 40,68МГц эффективнее прогреваются диэлектрические ткани.
Никаких металлических предметов на теле пациента при УВЧ не должно быть, т.к. они будут интенсивно нагреваться, что приведет к ожогу.
4. Что такое аккомодация глаза и благодаря чему она осуществляется? Запишите формулу тонкой линзы и поясните смысл входящих в неё величин.
Аккомодация – способность глаза четко видеть предметы, находящиеся от него на различных расстояниях. Осуществляется за счёт изменения кривизны хрусталика. Изображение предмета на сетчатке будет четким, если выполняется условие аккомодации (формула тонкой линзы): 1/f+1/d=1/F, где d - расстояние от предмета до центра хрусталики, f=17мм – расстояние от центра хрусталика до сетчатки, F–фокусное расстояние глаза (неизменно для фотоаппаратов). Ближняя и дальняя точки аккомодации (четкого видения) – границы расположения предмета, в пределах которых глаз может его отчётливо видеть. Нормальный глаз аккомодирован на бесконечно удалённые предметы, ближняя точка аккомодации 10-12 см (утомляется мышца деформирующая хрусталик). Расстояние наилучшего зрения – оптимальное расстояние при рассматривании предметов, чтении – 25см.
Оптическая сила глаза D=1/F [дптр]. Изменение кривизны хрусталика и связанный с ней диапазон аккомодации может происходить только в определённых пределах и зависит от возраста.
Диапазон аккомодации – max изменение оптической силы глаза. D=1/Lбл-1/Lдал. Самый широкий в детстве – 14дптр, с возрастом хрусталик теряет упругость D=2дптр. Развивается старческое зрение – пресбиопия.
5. В мед. аппарате используется импульсный ток с длительностью импульса t=20мс и скважностью Q=10. Чему равна частота этого тока?
Q=T/tu, v= 1/T. v= 1/20*10-3*10=5Гц. Ответ: 5Гц.
6. Укажите причины, по которым радиационное загрязнение среды радиоактивным цезием 137Cs обнаруживается намного проще чем стронцием 90Sr?
Распад радиоактивного 13755Csсопровождается испусканием y -квантов с энергией 0,66МэВ и max энергией электронов 1,18МэВ: 13755Cs=13756Ва+ 0-1β+ y+ 00ṽ. Период полураспада 30 лет.
Распад радиоактивного стронция 9038Sr=9039Y+ 0-1β + 00ṽне сопровождается испусканием y -квантов, поэтому этот изотоп гораздо сложнее обнаружить.
Радиационное заражение среды радионуклидами, распадающимися с испускание y-квантов, обнаруживается проще, т.к. у-излучение имеет высокую проникающую способность, распространяется в воздухе на сотни метров и легко улавливается приборами.
Билет 4
1. Чем определяется поляризация электромагнитных волн? Укажите ее основные виды, степень поляризации. Опишите основные методы получения линейного поляризованного света.
В электромагнитной волне векторы напряженности электрического поля Е, индукции магнитного поля В и вектор скорости волны v образуют взаимно перпендикулярную правую тройку векторов.
Плоскость наблюдения – плоскость, перпендикулярная направлению распространения волны, при этом свет должен распространяться к наблюдателю. Плоскость поляризации – плоскость, в которой колеблется световой вектор. Поляризация электромагнитной волны зависит от поведения её электрического и магнитного полей в пространстве при распространении волны и определяется видом той кривой, которую описывает электрический вектор волны за один период колебания в плоскости наблюдения.
Линейная (плоская) поляризация – проекция вектора Е на плоскость наблюдения имеет вид отрезка.
Круговая (циркулярная) поляризация – вектор Е за один период волны делает полный оборот вокруг направления распространения волны, длина постоянная. Вращение по часовой стрелке – правая круговая, против – левая круговая. Эллиптическая - вектор Е за один период волны делает полный оборот вокруг направления распространения волны, длина изменяется таким образом, что образует эллипс.
Естественный свет – свет, испускаемый обычными источниками – солнце, пламя, лампочка- неполяризованный. Его можно рассматривать как совокупность множества линейно поляризованных волн с одинаковыми амплитудами и всеми возможными ориентациями вектора Е в плоскости наблюдения.
Частично поляризованный свет можно рассматривать как совокупность линейно поляризованного и естественного света или как совокупность множества линейно поляризованных волн с различными направлениями вектора Е, амплитуда которого неодинакова в различных направлениях – эллипс.
Степень поляризации р – параметр, позволяющий провести кол-венное описание частично поляризованного света, который может принимать значения от 0 до 1.
р=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)= 0 – естественный свет(неполяризованный), Imax=Imin; 1-линейно поляризованный свет, Imin=0; <1- частично поляризованный свет.
Методы получения поляризованного света:
Поляризация света при отражении от диэлектрика (стопка пластинок). Если световой вектор Е параллелен плоскости падения, изображается чертой. Если падающий свет не поляризован, то отраженная и преломлённая волны будут частично поляризованы. Степень их поляризации будет зависеть от угла падения αБР (угол полной поляризации). tgαБР=n2/n1. Возрастает с увеличением угла Брюстера.
Изотропные среды –среды, св-ва которых одинаковы по всем направлениям, анизотропные – среды, св-ва которых не одинаковы в различных направлениях.
Оптическая анизотропия характерна для кристаллов. В них всегда есть одно или два направления, в которых скорость света одинакова для волн любой поляризации – оптические оси (одноосные или двуосные).Главная плоскость кристалла- плоскость, содержащая оптическую ось кристалла и световой луч, распространяющийся в нём. Плоскополяризованная волна – обыкновенная, если скорость ее распространения одинакова во всех направлениях, показатель преломления n0=c/ v0. У обыкновенной волны плоскость колебаний электрического вектора всегда перпендикулярна главной плоскости кристалла. Необыкновенная, если скорость распространения различна в разных направлениях,nе=c/ vе. Плоскость колебаний электрического вектора Е всегда ll главной плоскости кристалла.
Явление двулучепреломления. Если на кристалл под углом α падает естественный свет, то возникают два преломлённых луча. Углы преломления обыкновенной и необыкновенной волн будут разными из-за разных значений показателя преломлений: sinβ0=sinα/n0; sinβе=sinα/nе. Широко используется для создания прозрачных поляризационных призм, основная задача который состоит в том, чтобы пропустить через кристалл только одну из линейно поляризованных вон и не пропустить другую.
Призма Николя из кристалла исландского шпата, n0-nе=0,017. Призма распиливается, полируется и склеивается канадским бальзамом. Обыкновенный луч падает на склейку (n0>nб) и полностью отражается, а затем поглощается черной краской. Необыкновенный луч падает на склейку из оптически менее плотной среды в наиболее плотную (nе<nб) и почти полностью проходит через склейку.
Дихроизм поглощения – зависимость показатель поглощения среды от поляризации волны. В поглощающих средах интенсивность света уменьшается по закону Бугера: I=I0e-kx. Показатели поглощения для обыкновенной и необыкновенной различны: k0≠ke. Можно подобрать такую толщину кристалла Х, что одна из этих волн практически полностью поглотится кристаллом, а другая выйдет из него. Природные кристаллы – турмалин толщиной 1мм, искусственно выращиваемый – герапатит 0,1мм – они являются поляроидами.
2. В чём сущность метода дефибрилляции сердца? Укажите примерное значение параметров используемых при этом электрических импульсов.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 35 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |