3. Спонтанный, индуцированный переход атомов. Закон Больцмана. Инверсное состояние, (лазер)

В основном состоянии атомы находятся на 1 энергетическом уровне с наименьшей энергией. Чтобы перевести атом на уровень 2, ему надо сообщить энергию hν=∆E=E2-E1. Или говорят, необходимо, чтобы атом провзаимодействовал с одним квантом энергии. Обратный переход 2 электронов может происходить самопроизвольно, только в одном направлении. Наряду с этими переходами возможны и вынужденные переходы под влиянием внешнего излучения. Переход 12 всегда вынужденный. Атом, оказавшийся в состоянии 2, живёт в нем в течении 10(с.-8)с, после чего атом спантанно возвращается в исходное состояние. Наряду со спонтанным переходом 21 возможен вынужденный переход, при этом излучается квант энергии, который вызвал этот переход. Это дополнительное излучение называется вынужденным или индуцированным. Т.о. под влиянием внешнего излучения возможны 2 перехода: вынужденное излучение и вынужденное поглощение, причем оба процесса равновероятны. Дополнительный квант, испускаемый при вынужденном излучении, приводит к усилению света. Индуцированное излучение обладает свойствами: 1) нагревание индуцированного кванта совпадает с напряжением индуцирующего кванта, 2) фаза, поляризация, частота индуцирующего излучения совпадает с фазой, поляризацией и частотой индуцирующего излучения, т.е. индуцированное и индуцирующее излучение высококогерентны, 3) при каждом индуцированном переходе происходит выигрыш в 1 квант энергии, т.е. усиление света.

Принцип усиления света индуцирующим излучением был предложен в 1951 году. Принцип усиления света индуцирующим излучением есть обращение процесса поглощения света, причем оба процесса равновероятны. Распределение совокупности частиц или атомов, находящихся в термодинамическом равновесии по состоянию энергии определяются законом Больцмана: Ni=N0exp(-Ei/kT)

=> С увеличением энергии число частиц с этой энергией уменьшается.

Инверсное состояние создается в смеси двух газов: гелия с парциальным давлением 130 Па (1 мм рт. ст.) и неона с парциальным давлением 13 Па (0,1 мм рт. ст.); для этого в трубке со смесью газов возбуждается электрический разряд. При этом атомы гелия, стал­киваясь с электронами, переходят на уровень2s.

БИЛЕТ 2

1. Течение реальной жидкости, формула Пуазейля и Гагена-Пуазейля. Гидравлическое сопротивление. Вычисление гидравлического сопротивления трубы переменного сечения и системы разветвленных труб.

При течении реальной жидкости отдельные ее слои действуют друг на друга за счет сил межмолекулярного взаимодействия. Со стороны слоя жидкости, движущегося медленно, на слой жидкости, движущийся более быстро, действует тормозящая сила. И наоборот, со стороны слоя жидкости, движущегося быстро, на слой, двигающийся более медленно, действует ускоряющая сила. Эти силы называются силами внутреннего трения. Силы внутреннего трения направлены по касательной к поверхности слоев жидкости.

Свойство жидкости оказывать сопротивление взаимному смещению слоев жидкости называется вязкостью, или внутренним трением.

Явление вязкости проявляется при течении жидкости по трубам, при движении в жидкости твердых тел, при перемешивании жидкости.

2. Классификация терапевтической электронной аппаратуры на основе факторов, . действующих на организм. Первичный Эффект воздействия этих факторов.

Основные группы медицинских электронных приборов. Значение электронных приборов

для медицины.

3. Устройство и принцип действия оптического квантового генератора.

Свойства излучения оптического квантового генератора. Применение излучения квантовых генераторов в медицине.

БИЛЕТ 3

1. Оценка теплового эффекта при воздействии переменным высокочастотным электрическим полем. Процедуры, использующие воздействие переменным

высокочастотным электрическим полем.

Оценка теплового эффекта при воздействии переменным высокочастотным магнитным

полем. Процедуры, использующие воздействие переменным высокочастотным магнитным полем.

2. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Зависимость коэффициента вязкости жидкости от температуры. Кровь, как неньютоновская жидкость.

Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.Различают динамическую вязкость (единицы измерения: пуаз, Па·с) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объема через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.

Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. Если вязкость падает при увеличении скорости, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.

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. Кроме того, вязкость крови изменяется в значительных пределах, от 1,7 до 22,9 мПа·с. Это может быть также связано с патологиями и болезнями крови. Измерение вязкости крови — достаточно сложная задача, так как большинство вискозиметров оперируют крупными порциями жидкости. А отобрать у больного человека требуемые 50-500мл не такая простая задача.