Билеты по биомедицинская физике с ответами. билеты физика. . Так как sqrt E то

• Название: . Так как sqrt E то
• Анкор: Билеты по биомедицинская физике с ответами
• Дата: 01.12.2022
• Размер: 0.9 Mb.
• Имя файла: билеты физика .pdf
• Тип: Закон; #822213
• страница: 9 из 10

d1/2 = ln 2/µ =
0,69/µ. Например, слой половинного ослабления для рентгеновского излучения при напряжении на рентгеновской трубке 60 кВ составляет 10 мм воды или 1 мм алюминия. Когда рентгеновское излучение пройдет через слой половинного ослабления, то его спектральный состав изменится – излучение станет более жестким, так как более короткие рентгеновские лучи обладают большей проникающей способностью, а мягкое излучение поглощается сильнее. Поэтому второй слой половинного ослабления окажется толще первого. Защитные мероприятия от рентгеновского излучения
- защита экранированием- защита временем- защита расстоянием. Защитные экраны — это комплекс сооружений из поглощающих материалов, расположенных между источником рентгеновского излучения и телом облучаемого. Сильнее всего рентгеновы лучи поглощаются свинцом благодаря его высокому атомному весу и большому порядковому числу в таблице Менделеева. Массовый коэффициент ослабления не зависит от агрегатного состояния в-ва (жидкость, газ или твердое тело) и определяется только его элементным составом (номером Z атомов поглотителя) и длиной волны λ излучения где k - коэффициент пропорциональности.Закон ослабления через массовый коэффициент ослабления примет вид:Ф = Ф) уравнение Нернста-Планка (дифф-я ионов ч-з мембр): Ф = −URT* dc /dx − CUZF dj/ dx . Первое слагаемое - обычн диффуз, по градиенту конц. Второе слагаемое – электродиффуз, создав градиентом электрич потенциала. При диффузии незаряженных частиц (Z = 0): Ур-е Фика: Ф = С 𝑑 = р|С𝑖 −
𝐶𝑒 | Введем коэффициент диффузии D: D=URT. p = 𝐷/ 𝑑 - коэф проницаемости мембраны. С − 𝐶𝑒 | - абсолютн знач разности конц в-ва в цитоплазме (Си межкл жидкости (С.
3) Детекторы ионизирующих излучений - это устройства, предназначенные для обнаружения излучений и частиц, определения состава излучения и измерения его энергетического спектра. Следовые детекторы позволяют определять траекторию частицы и длину ее пробега в в-ве. Действие широко распространенных ионизационных детекторов основано на измерении числа и параметров электрических импульсов, возникающих из-за движения ионов, образовавшихся в газе или полупроводниковых материалах под действием излучений. Счетчик Гейгера представляет собой цилиндрическую трубку, наполненную газом при давлении 100-200 мм.рт.ст. Сцинтилляционные детекторы (рис 3.3) основаны на регистрации вспышек света, возникающих при попадании на в-во (сцинтиллятор) ионизирующих излучений. Действие фотографических детекторов основано на том, что степень почернения дозиметрической фотопленки в некотором диапазоне почернений пропорциональна экспозиционной дозе. Особенности детектирования различных ионизирующих частиц : Наиболее сложна регистрация альфа-частиц. Это связано с малой длиной их пробега в в-ве – порядка нескольких микрометров. Поэтому стенки детектора должны быть крайне тонким, чтобы альфа

частицы могли попасть в рабочее в-во, вызвать его ионизацию и обусловить последующее формирование электрического импульса. Детектирование бета-частиц, обладающих большей длиной пробега, несколько проще. Однако, надо иметь ввиду, что длина пробега бета-частиц зависит от их энергии. Наиболее просто детектируются гамма-излучение, возникающие при радиоактивном распаде, т.к. гамма-кванты обладают большой длиной пробега. Они могут быть зарегистрированы даже в том случае, когда излучающие их радионуклиды расположены глубоко внутри исследуемого образца.
4) Теория Эйнтховена - Сердце - электрический диполь, расположенный в центре равностороннего треугольника (треугольник Эйнтховена»). - Вершинами треугольника Эйнтховена являются правое R и левое L плечо и основание торса F - Разность потенциалов между двумя определенными точками на теле человека называется отведением I, II, III - стандартные отведения Эйнтховена: I отведение - разность потенциалов UI между правой рукой и левой рукой, II отведение - разность потенциалов UII между правой рукой и левой ногой, III отведение - разность потенциалов UIII между левой рукой и левой ногой Закон Эйнтховена: в любой момент времени алгебраическая сумма разности потенциалов в I и III отведениях должна быть равна разности потенциалов во II отведении В униполярных усиленных отведениях (обозначаемых αVR, αVL и αVF) регистрируют разность потенциалов между одной из вершин треугольника Эйнтховена (R, L или F) и усредненным потенциалом двух других его вершин (для чего последние соединяют между собой двумя равными сопротивлениями. Шесть грудных отведений представляют собой разность потенциалов между общей точкой треугольника, электрически соединенной тремя равными сопротивлениями с вершинами треугольника Эйнтховена, и одной из 6 фиксированных точек нагрудной клетке пациента 27. Стандартная электрокардиограмма. Связь между зубцами электрокардиограммы и процессами в миокарде. Схема формирования ЭКГ - результат проекций петель Р, QRS и T, описываемых электрическим вектором сердца, на соответствующую сторону треугольник. Определить линейную скорость крови в аорте L=V/S;=V/𝜋∗𝑟2;L=6*10^-
5/0,02^2*3,14=0,047 м мс
6) Угол между плоскостями пропускания двух…Величина 𝛼0 постоянная вращения, зависит только от пироды в-ва и длинны волны угол поворота, длинна волны
𝜶=𝜶𝟎*𝑳; 𝜶𝟎=𝜶*𝑳=𝟑𝟎/𝟒=𝟕,𝟓градмм

Билет 21 Тепловое излучение – процесс излуч-я электрмагн волн с различной длиной волн, интенсивность и спектральный состав кот. зависят от температуры тела.Помимо температуры интенсивность и спектральный состав теплового излучения существенно зависят от свойств самого тела, прежде всего от его способности поглощать излучение разных спектральных диапазонов.Поток излучения Ф Вт – это количество электромагнитной энергии, излучаемое всей поверхностью тела в единицу времени по всем направлениям.Ф=𝐸/𝑡.{ДЖ/с=Вт} Энергетическая светимость R– количество электромагнитной энергии, излучаемое см поверхности тела за с по всем направлениями во всем спектральном диапазоне:𝑅=Ф/𝑆=𝐸/𝑡∗𝑆{Вт/м2} Спектральная плотность энергетической светимости(Вт/м3)– это количество энергии, излучаемое за 1 секунду см поверхности тела по всем направлениям в единичном спектральном диапазоне на длине волны L :𝑟λ=𝑑𝑅/𝑑λ., 𝑟λ- спектр теплового излучения тела. Монохроматический коэффициент поглощения 𝛼𝜆– представляет собой отношение потока излучения, поглощенного телом на длине волны λ, к потоку излучения, падающему на эту поверхность стой же длиной волны 𝛼𝜆=Фпогл(𝜆)/Фпад(𝜆) Зависимость этого коэфф. от длины волны определяет спектр поглощения тела. По типу зависимости коэфф. поглощения 𝛼𝜆 от длины волны все тела в природе можно разделить натри группы
1. Абсолютно черные тела, коэфф. поглощения которых равен единице на всех длинах волн (α =1). Такое тело полностью поглощает любое падающее на него излучение, наиболее близкими свойствами обладают сажа, платиновая чернь, поверхность Солнца и др.
2. Серые тела коэффициент поглощения которых меньше единицы, но одинаков на всех длинах волн
(α = const < 1). Эти тела поглощают излучение не полностью, но одинаково на всех длинах волн. Идеально серых тел в природе нет. В частности кожу человека в инфракрасном диапазоне можно считать серым телом с α = 0,9.
3. Все другие тела, коэффициент поглощения которых зависит от длины волны 𝛼𝜆= α (λ)<1 11. Закон Кирхгофа:при одинаковой температуре отношение спектральной плотности энергетической светимости к монохроматическому коэффициенту поглощения одинаково для всех тел и равно спектральной плотности энергетической светимости le абсолютно черного тела Rλ/aλ=eλ.Cледствие: при любой фиксированной температуре абсолютно черное тело обладает наибольшей излучающей способностью по сравнению с другими телами. чем больше тело поглощает, тем больше излучает. 2. Закон Стефана – Больцмана Энергетическая светимость абсолютно черного тела прямо пропорциональна ой степени его абсолютной температуры R = σT^4 постоянная Стефана- Больцмана. 3. Закон смещения Вина длина волны макс, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температуре этого тела макс b/T; b- постоян Вина. Этот закон
показывает:с увеличением температуры максимум спектра теплового излучения смещается в сторону более коротких длин волн. b = 2,898·10–3 м·К · Температура тела человека поддерживается постоянной благодаря физиологическим механизмам терморегуляции, при этом постоянно происходит теплообмен организма с окружающей средой. Вклад остальных процессов в общий теплообмен зависит от многих факторов температуры тела человека, состояния окружающей, одежды. Теплопотери вследствие конвекции (за счет обдувания тела воздухом, существенно зависят от наличия и вида одежды. В условиях умеренного климата на конвекцию приходится не более 15—20% всех теплопотерь человека. На испарение влаги с поверхности тела в условиях покоя приходится около 30%, а наибольшая доля теплопотерь (около 50%) приходится на тепловое излучение от открытых частей тела и одежды. При этом основная часть этого излучения лежит в инфракрасном диапазоне, в области длин волн от 4 до 50 мкм. тела -источники электромагнитного излучения, кот. зависит от температуры тела - тепловое излуч. спососбы теплоотдачи теплопровоодность, конвекция/кондукция, испар/излуч.Спектр теплового излучения сплошной и зависит от температуры источника. Термография – диагностический метод, основанный на регистрации и анализе теплового излуч поверхности тела человека . Регистрируется энергетическая светимость R тела человека по ней определяется температура Т поверхности. Небольшие изменения температуры Т участка поверхности тела при развитии патологии вызывают изменение DR энергетической светимости , которое надежно регистрируется приемником излучения. Тепловизор - устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.
2) Рассеяние света- явление отклонения световых лучей на разные углы от 0 до 180°. Причина расс- оптическая неоднородность среды. Если размер неоднор-тей>0.2l-то среда мутная.Рассеяние в мутных средах-явление Тиндаля: рас . В чистых-молекулярное: рас -Закон Релея. Интенс света ч-з рассеив среду по закону Бугера I = I0e^ –σ*x, где σ – показ. рассеив.Частица размером 10 нм быстро движутся и рассеивают хуже, чем частица размером нм.
3) УВЧ-терапия (ультравысокочастотная терапия) - электролечебный метод, представляющий собой воздействие на ткани тела больного электрическим полем ультравысокой частоты (25—50 МГц) Электрическое поле создается с помощью двух конденсаторных электродов, соединенных проводами с генератором УВЧ колебаний. · В тканях под влиянием электрического поля УВЧ образуется два вида тока - в проводящих электрический ток тканях (кровь, лимфа, моча и ткани, имеющие хорошее кровоснабжение) - ток проводимости заряженные частицы колеблются прямолинейно с частотой изменения полярности ВЧ поля) - в диэлектрических тканях (соединительная, жировая, костная) - ток смещения образуются полярные молекулы · Проводящие ткани прогреваются медленнее, чем диэлектрические Терапевтические эффекты • усиление дисперсности белков крови • усиливаются

процессы возбуждения в коре головного мозга • ускоряется проведение возбуждения по нервному волокну • повышаются трофическая и регулирующая функции нервной системы • увеличивается проницаемости стенок кровеносных капилляров в очаге воспаления и усиливается поступление различных иммунных тел и других защитных клеток • существенно усиливается местное крово- и лимфообращение • противовоспалительное, обезболивающее, спазмолитическое, стимулирующее защитные силы организма действие • применяется при лечении процессов в костях и суставах, невралгии, бронхиальной астмы и других заболеваний Технический и терапевтический контур аппарата УВЧ-терапии Терапевтический контур – сюда помещается пациент для защиты от опасных низкочастотных напряжений питания Технический контур – генерируются электромагнитные колебания необходимой частоты Для получения теплового эффекта - необходимо наличие резонанса между двумя контурами (те. контуры должны быть настроены на одну частоту)
4) Схема формирования ЭКГ - результат проекций петель Р, QRS и T, описываемых электрическим вектором сердца, на соответствующую сторону треугольника Эйнтховена.При стандартной регистрации ЭКГ записывают 12 отведений: три стандартных отведения I, II, III, три усиленных отведения aVR, aVL aVF и шесть грудных отведений V1 – V6. зубец Р - деполяризация предсердий (систола предсердий) (t = с, · сегмент PQ - возбуждение всех отделов предсердий, происходит задержка передачи возбуждения на желудочки (t = 0,05 с) · комплекс QRS - деполяризация желудочков (t

0,08 c), · сегмент ST – возбуждение всех отделов желудочков (t 0.28 c). · интервал QT (систола желудочков)
(t0,30 с) · зубец Т – реполяризация желудочков (диастола желудочков) (t 0,25 c). Минимальная амплитуда 0,1 мВ - зубец Р , максимальная 2 мВ зубец Р. Правило наложения стандартных электродов на конечности. Электроды накладываются, начиная с правой руки и далее следуют почасовой стрелке в следующей последовательности Правая рука – КРАСНЫЙ Левая рука – ЖЕЛТЫЙ Правая нога – ЧЕРНЫЙ Левая нога – ЗЕЛЕНЫЙ Грудное отделение – БЕЛЫЙ
5) За сутки активность. За сутки три раза уменьшилась вдвое 16 – 8; :8 – 4;4 – 2 Значит, период полураспада треть суток, 8 часов.
6)расчитайте скорость пульсовой волны. E=10^6 Па, h/d=0,04 𝜈=√𝐸ℎ/𝑑𝑝;p=1000 кг/м3 ответ 6,32 мс

БИЛЕТ 22 1) Возбудимость–способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение активной специфической р-цией. Раздражение или стимуляция – процесс воздействия наживой объект внешних факторов, (раздражители – электрический ток, возбуждение при условии I>=Iпор).Порог возбуждения – min сила раздражителя, необходимая для возникновения возбуждения, (количественная мера возбудимости тканей).Действие раздражителя приводит к изменению мембранного потенциала клетки м, где φ0 – потенциал покоя. Деполяризация – если мембранный потенциал становится выше потенциала покоя, U>0.Гиперполяризация - ниже потенциала покоя, Возбуждение (только при деполяризации) до определенного значения – критический потенциал, Екр. Потенциал действия - кратковременное изменение мембранного потенциала во времени, которое происходит при возбуждении клетки. Фаза деполяризации мс. 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 φmax. Тогда каналы закрываются. Проницаемость мембран аксона кальмара в покое РК+:РNa+:РCl- =1:0,04:0,45; в фазе деполяризации
РК+:РNa+:РCl- =1:20:0,45 Фаза реполяризации обусловлена выходом ионов К+ из клетки. Для нервных волокон мс для скелетных мышц мс для сердечной мышцы мс. 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 мВ д 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. Известны два вида аксонов безмиелиновые, непокрытые миелиновой оболочкой, и
миелинизированные аксоны, имеющие такую оболочку. По безмиелиновому: возбуждение на каком- то участке приводит к полной деполяризации мембраны в этом месте, в результате чего потенциал внутри аксона в этом месте повышается до значения φmax, то как в невозбужденных участках он остается отрицательными равным потенциалу покоя φ0. Под действием разности потенциалов (φmax-
φ0) между возбужденными и невозбужд уч-ками аксона в аксоплазме возникает локальный ответ, подобный и снаружи. Локальные токи приводят к изменению концентрации зарядов по обе стороны мембраны. Когда мембранный потенциал достигает величины порогового потенциала возбуждения, натриевые каналы открываются, ионы натрия входят в клетку. Тем временем в раннее возбужденном участке идет процесс реполяризации, обусловленный выходом калия наружу. В результате возбуждение перемещается на соседний участок аксона. Амплитуда потенциала действия сохраняется постоянной на протяжении всего волокна. Увеличение диаметра аксона приводит к снижению электрического сопротивления и увеличению силы локальных токов. По миелизированому: на участках аксона, покрытых миелином, мембрана полностью изолирована и не имеет контакта с межклет жидкостью, содержащей ионы Na+. ПД может сформироваться только в перехватах Ранвье, где мембрана имеет необходимый контакт с межклет жидкостью. Если один из перехватов Ранвье возбужден, те. деполяризован до тогда под действием разности потенциалов (φmax – φo ) между возбужд и невозбужд участками в аксоплазме и на наружной стороне мембраны возникают локальные токи, благодаря которым мембранный потенциал распространяется вдоль аксона с большой скоростью. Но по мере удаления от возбужденного участка мембранный потенциал аксона экспоненциально уменьшается, когда этот он достигнет ближайшего перехвата Ранвье и повысит там м до Екр, в мембране этого перехвата открываются Na+ -каналы и генерируется полноценный ПД, что приводит к увеличению мембранного потенциала до максимального значения φmax. Проведение нервного импульса в миелинизированном аксоне называют сальтаторным (скачкообразным.
2) Излучение – поток
α
–частиц,которые представ. собой ядра атома гелия. Малая глубина проникновения. Обладают высокой ионизир. способностью. поэтому очень опасны. По мере продвижения а-частиц в в-ве плотность ионизации возрастает и, а-частицы в воздухе-несколько сантиметров, в жидкостях и биолог. тканях-10-100мкм.
В-излучение - это поток В-частиц, которые представляют собой электроны или позитроны. По сравнению с а-частицами обладают менышим зарядом, массой и ионизирующей способностью. Глубина проникновения в-излучения в мягкие ткани мм. Кроме ионизации, может возникать тормозное рентгеновское излучение. Позитроны в-ве при встрече с электронами распадаются с образованием ух
𝛾