Методы обнаружения и измерения ик излучения:

1. Тепловые (термоэлемент) нагревание которого вызывает эл. ток.

2. Фотоэлектр(фотоэлемент)

Тепловидение – получение видимого изображения объектов по их собственному или отраженному от них тепловому (ИК) излучению. В этих усл-ях тепловое изображение объекта непосредственно ( без промежуточного преобразования ИК излучения в электр. сигналы) проецируется на экран, покрытый тонким слоем вещества, который в результате какого-либо физико-химического процесса, происходящий при их нагреве, изменяет свои оптические характеристики (коэф. Отражения, пропускания видимого света).

В качестве термоустойчивых веществ используют жидкие кристаллы, тонкие пленки полупроводников, магнитные тонкие пленки и т.д.

Термография- метод регистрации естественного теплового излучения тела человека, в невидимой ИК области спектра э/м-го излучения. Механизмы, регулирующие температуру: кровообращение, метаболические процессы, теплопроводность.

В термографии анализируется симметричность относительно опреленн. Осн. Отношения > 1 градуса патология (восполительный процесс- 0,7- 1,0; острое 1,5-2; злокачественная опухоль 2-2,5^0.

Методы термографии:

1. Дистанционная и ИН-томография-основана на свойствах фотоэффекта для получения изображения используют фотоматериалы.

2. Контактная жидко-кристаллическая томография - основана на свойствах жидких кристаллов изменять цвет в зависимости от температуры.

3. Электронно-оптический преобразователь-ИК излучение, идущее от тела человека преобразуется в оптическое и воспроизводится на экране. В настоящее время используются фотодиоды - полупроводниковые элементы, погруженные в жидкий азот.

Схема: пациент + сканирующее зеркало + оптическая система + экран.

Термография позволяет температурный рельеф тела пациента с точностью до 30 градусов Цельсия.

_______________________________________________________________________________________

№19. Электрическое поле. Характеристики электрического поля: напряженность, разность потенциалов.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах).

Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q:

Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля. Математически зависимость вектора от координат пространства само задаёт векторное поле. Модуль напряжённости электрического поля в СИ измеряется в В/м (Вольт на метр).

Разность потенциалов- это электрическая (для потенциального электрического поля то же, что напряжение электрическое) между двумя точками пространства (цепи); равна работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую. В СИ измеряется в вольтах. Разность потенциалов электрического поля Земли между двумя уровнями, отстоящими друг от друга на величину роста человека, > 200 В.

№20. Магнитное поле. Характеристики магнитного поля: индукция, поток индукции.

Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты).

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Поток магнитной индукции - поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность; величина, равная произведению:

- модуля вектора магнитной индукции; на

- площадь поверхности; и на

- косинус угла между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности.

В СИ единицей магнитного потока является вебер.

№21.Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Элементы теории Максвелла. Электромагнитная волна. Скорость электромагнитных волн.

Уравне́ния Ма́ксвелла — система дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. Электромагнитная волна - волна, порожденная колебанием параметра электромагнитного поля. В зависимости от длины волны в вакууме, источника излучения и способа возбуждения различают: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-лучи.

№22. Шкала электромагнитных волн. Классификация частотных интервалов, принятая в медицине.

Наименование Длина, м Частота, Гц

Сверхдлинные 10⁶-10⁴ 3*10²- 3*10⁴

Длинные (радиоволны) 10⁴-10³ 3*10⁴- 3*10⁵

Средние (радиоволны) 10³ -10² 3*10⁵- 3*10⁶

Короткие (радиоволны) 10²-10¹ 3*10⁶- 3*10⁷

Ультракороткие 10¹-10^-1 3*10⁷- 3*10⁹

Телевидение (СВЧ) 10^-1-10^-2 3*10⁹- 3*10¹⁰

Радиолокация (СВЧ) 10^-2-10^-3 3*10¹⁰- 3*10¹¹

Инфракрасное излучение 10^-3-10^-6 3*10¹¹- 3*10¹⁴

Видимый свет 10^-6-10^-7 3*10¹⁴- 3*10¹⁵

Ультрафиолетовое излучение 10^-7-10^-9 3*10¹⁵- 3*10¹⁷

Рентгеновское излучение(мягкое) 10^-9-10^-12 3*10¹⁷- 3*10²⁰

Гамма-излучение (жесткое) 10^-12-10^-14 3*10²⁰- 3*10²²

Космические лучи ≤10^-14 ≤3*10²²

№40. Оптическая активность вещества. Вращение плоскости поляризатора. Поляриметры: оптическая схема и медицинское применение.

Оптически активными называются в-ва, вызывающие поворот плоскости поляризации света, проходящего сквозь них. (пр.: кварц, некоторые жидкости: скипидар, никотин, а так же водные и спиртовые растворы многих в-в.). Обладает свойством: α=α₀l.

При прохождении поляризованным светом очередного слоя оптически активного ве-ва, к основным колебаниям вектора Е добавляются малые векторные слагаемые ∆Е. Результирующие колебания будут происходить вдоль вектора Е, повернутого относительно Е на угол ∆φ.

Е Е Е Е

∆φ ∆φ

∆Е ∆Е

Угол поворота плоскости поляризации растет от слоя к слою «по накопительному принципу», и на выходе образца пропорционален длине пути 1 светового луча в образце:

φ=αcl.(с-концентр. раствора оптически акт в-ва, если это не раствор, то с=1;α-удельное вращение плоскости поляризации.

Поляриметры- оптические приборы, предназначенные для измерения концентрации оптически активных растворов. Они основаны на изменении угла поворота φ плоскости поляризации и его интерпретации.

Оптическая схема поляриметра:

П К φ А φ Глаз

S

S – источник света

П – поляризатор – николь, предназначенный для получения плоскополяризованного света.

А – анализатор – николь, предназначенный для измерения угла поворота плоскости поляризации.

К – кювета с оптически активным раствором.

Если кювета отсутствует, и оптическая ось поляризатора параллельна оптической оси поляризатора, то плоскополяризованный необыкновенный луч, возникший в николе П, беспрепятственно пройдет николь А. прибор настроен «на свет».

Без кюветы оптические оси николей П и А скрещены под углом φ, то интенсивность света I зависит от φ: I=I₀cos²φ – закон Малюса.

_______________________________________________________________________________________

№41. Поглощение света. Коэффициент пропускания света. Оптическая плотность вещества. Закон Бургера-Ламберта-Бэра. Молекулярный показатель поглощения света.

При прохождении светового потока через прозрачный раствор интенсивность потока ослабевает из-за поглощения его молекулами раствора. Так, вода в море прозрачная до определенной глубины, а на глубине свыше 100 метров – мрак.

Оценка степени поглощения светового потока производится фотометрами типа МКНФ.

Рас-р

раствор

ФЭУ

S

↑МА

гальванометр

I₀ СФ I

Источник света S направляет световой поток интенсивностью I₀ через светофильтр (СФ) на раствор, проходя через который интенсивность падает до значения I. Светофильтр выделяет из спектра излучение определенной длины волны λ. Попадая на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), световой поток преобразуется в электрический потенцмал и фиксируется на гальванометре по шкале коэф. пропускания. Кэоэф. пропускания: T=I/I₀.

Тогда мера поглощения: 1/T=I₀/I и оптическая плотность Д=ln1/T. Отсюда: T=l^-Д

Закон Бугера: I=I₀l^-Д. Но Д можно выразить Д=кx, где к – натуральный показатель поглощения, х – длина пути светового луча в веществе. Тогда I=I₀l^-kx – Бургер-Ламберт.

Бэр обосновал, что к=Ψс, где с – молярная концентрация ра-ра, Ψ – молярный показатель поглощения, сл-но, I=I₀e^-Ψcx – закон Бургера-Ламберта-Бэра.

Ψ=f(λ), а λ=с/ν. с=3*10⁸м/с.

Поэтому ставят СФ, пропускающую только определенную длину волны. Прибор позволяет исследовать биожидкость на содержание в ней различных веществ, т. е. концентрацию вещества в растворе.

_______________________________________________________________________________________