
- •01Краткий курс: Основные понятия теории вероятностей и математической статистики.
- •6. Основные понятия теории вероятности.
- •Случайные величины и законы их распределения.
- •Числовые характеристики случайных величин.
- •Нормальный закон распределения.
- •Основные понятия математической статистики.
- •Точечная оценка случайной величины.
- •Интервальные оценки случайных величин.
- •Проверка статистических гипотез.
- •Параметрические и непараметрические критерии различия.
- •18. Сравнение двух статистических совокупностей. Критерий Стьюдента. Критерий Фишера.
- •Корреляционная зависимость. Коэффициент корреляции и его свойства. Уравнение регрессии.
- •20. Информация. Количество информации. Единицы количества информации.
- •21. Информационная энтропия. Формула Хартли и Шеннона.
- •22. Общая схема съема, передачи и регистрации информации.
- •23. Понятие о сенсорных системах. Абсолютные и дифференциальные пороги.
- •24. Элементы психофизики. Связь между изменением интенсивности ощущения с изменением силы раздражителя (законы Вебера, Вебера – Фехнера и Стивенса).
- •Предмет и метод биофизики. Связь биофизики с другими естественными науками.
- •Значение и особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Первое начало термодинамики.
- •27.Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Термодинамическое толкование энтропии.
- •28. Статистическое толкование энтропии. Второе начало термодинамики.
- •Организм как открытая система. Понятие продукции и притока энтропии в открытых системах.
- •Понятие о стационарном состоянии. Критерий стационарности. Теорема Пригожина.
- •Постоянство внутренней среды организма.
- •Сравнение стационарного состояния и термодинамического равновесия.
- •Аутостабилизация стационарных систем. Принцип Ле – Шателье – Бауэра.
- •36. Биореология.
- •Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона.
- •Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
- •Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки крови.
- •Методы измерения вязкости крови.
- •Физические основы гемодинамики.
- •Общие закономерности движения крови по кровеносному руслу.
- •Гидравлическое сопротивление сосудов. Гидравлическое сопротивление разветвлённых участков.
- •Зависимость давления и скорости течения крови от участка сосудистого русла.
- •Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.
- •Физические основы клинического метода измерения давления крови.
- •Пульсовые волны. Скорость распространения пульсовой волны.
- •Механические и электрические модели кровообращения.
- •Работа и мощность сердца. ( Ремизов а.Н. Стр.210-211)
- •Основные положения гемодинамики.
- •Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний.
- •Коэффициент затухания. Декремент и логарифмический декремент затухания.
- •Акустика. Физические характеристики звука. Шкала интенсивности.
- •Характеристики слухового ощущения. Пороги слышимости.
- •Закон Вебера – Фехнера. Шкала громкости. Единицы измерения громкости.
- •Физика слуха.
- •Ультразвук. Основные свойства и особенности распространения. Действие ультразвука на биологические ткани. Ультразвук в диагностике.
- •63. Инфразвук. Физическая характеристика инфразвука. Биофизическое действие ультразвука. ((Рем.,стр168)
- •Электропроводность биологических тканей. Физические основы реографии. Импеданс биологических тканей.(Губанов: с.217-230)
- •Физические процессы в биообъектах под действием постоянных и переменных электрических полей.
- •Общая характеристика медицинской электронной аппаратуры.
- •Надежность и электробезопасность. Использование в диагностике и физиотерапии.
- •Электроды. Датчики. Их основные характеристики и требования к ним.
- •Структура и функции биологических мембран.
- •Методы исследования мембран. Рентгеноструктурный анализ. Электронная микроскопия.
- •Пассивный транспорт веществ через мембрану. Уравнение Теорелла. Уравнение Фика.
- •Простая и облегченная диффузия.
- •Электродиффузия. Уравнение Нернста – Планка.
- •Активный транспорт веществ через мембрану. Понятие о натрий – калиевом насосе.
- •Биопотенциалы.
- •Потенциал покоя. Природа потенциала покоя.
- •Уравнение Гольдмана – Ходжкина – Хаксли.
- •Потенциал действия. Генерация потенциала действия.
- •Распространение потенциала действия. Понятие о локальных токах. Кабельная теория распространения потенциала действия.
- •Особенности распространения потенциала действия в мякотных и безмякотных волокнах.
- •Биофизические принципы исследования электрических полей в организме. Понятие о токовом диполе.
- •Дипольный эквивалентный генератор сердца.
- •Генез электрокардиограммы. Особенности проведения возбуждения по миокарду.
- •Теория отведения Эйнтховена. Электрокардиография основывается на теории отведений Эйнтховена, которая позволяет судить о потенциалах сердца по потенциалам, снятым с поверхности тела.
- •Векторэлектрокардиография.
- •86. Интерференция света.
- •Интерферометры и их применение. Понятие об интерференционном микроскопе.
- •Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля.
- •Дифракционная решетка. Дифракционный спектр.
- •Понятие о голографии и ее применение в медицине.(Ремезов, с.435 - 438).
- •Поляризация света. Поляриметрия.(Ремезов, с.439 - 447).
- •92. Поглощение света. Закон Бугера-Бера
- •93. Поглощение света растворами. Закон Бугера-Бера-Бера. Концентрационная колориметрия. ("кк").
- •94. Фотобиологические процессы. Основые правила фотохимии.
27.Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Термодинамическое толкование энтропии.
Термодинамическая система характеризуется определенными термодинамическими параметрами. Эти параметры подразделяются на экстенсивные и интенсивные.
ЭКСТЕНСИВНЫЕ параметры зависят от общего количества вещества в системе (например, масса m, объем V ).
ИНТЕНСИВНЫЕ не зависят от массы системы (давление p, температура T, молярная концентрация n).
Изменение любого из параметров вызывает изменение состояния системы. Переход термодинамической системы из одного состояния в другое происходит в результате различных процессов.
Если в циклическом процессе (переход системы из исходного состояния в конечное и возврат в исходное) состояние системы не изменяется, то такой процесс называют ОБРАТИМЫМ
(обратный переход системы в первоначальное положение не требует дополнительных затрат энергии извне ).
Если в результате такой последовательности переходов в системе происходят необратимые изменения, процессы называются НЕОБРАТИМЫМИ (возврат системы в исходное состояние требует затрат энергии извне).
Таким образом, обратимые процессы характеризуются отсутствием перехода энергии в тепло, а необратимые протекают с рассеиванием части энергии в тепло.
Возможность протекания термодинамических процессов, их направление и предел могут характеризовать такие параметры системы, как энтропия и свободная энергия.
Под ЭНТРОПИЕЙ S понимается отношение тепла Q , производимого в обратимом изотермическом процессе, к абсолютной температуре T , при которой протекает процесс :
S = Q/T
ЭНТРОПИЯ - ЭТО МЕРА РАССЕИВАНИЯ, а также НЕОБРАТИМОСТИ ПРОЦЕССА.
Кроме энтропии, в термодинамике используется понятие приведенной теплоты, под которой подразумевают величину: Qпр = Q / T
28. Статистическое толкование энтропии. Второе начало термодинамики.
Энтропия, кроме того, что она служит мерой рассеивания энергии, она является и мерой вероятности состояния системы, т.е. имеет статистический характер.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ЭНТРОПИИ был установлен Л. Больцманом. По Больцману, энтропия связана с термодинамической вероятностью W логарифмической зависимостью:
S = k ln W , где k - постоянная Больцмана ( 1,38х 10 -²³ Дж/ К), ln - натуральный логарифм ( по основанию e = 2,71...).
Термодинамическая вероятность представляет собой количество микросостояний, возможных в пределах данного макросостояния. Это количество способов, комбинаций элементов системы, с помощью которых реализуется данное состояние. В отличие от математической вероятности, термодинамическая вероятность очень большая величина. Она находится по формуле: W = N ! / ( N1! N2! N3! ... Ni! ) , где :
N = N1 + N2 + N3 +... +Ni ( Ni - число молекул в i-том объеме )
Второе начало термодинамики заключается в том, что все процессы превращения энергии протекают с рассеиванием части энергии в виде тепла.
Энтропия и свободная энергия параметры состояния системы, которые характеризуют как. возможность протекания термодинамических процессов, так и их направление и предел.
Под энтропией S понимается отношение тепла Q, производимого в обратимом изотермическом процессе, к абсолютной температуре T, при которой протекает процесс: S = Q / T,
или, если брать изменение энтропии: dS = - dQ / T. Отсюда: dQ = T dS. Подставляя значение dQ в 1-м законе термодинамики, получим: dU = dA + TdS, где dA обозначает совершенную работу и называется изменением свободной энергии, обозначив его через dF, получим:
dU = dF + TdS. Или, если брать не приращения, а абсолютные величины: U = F + TS. Т.е. внутрення энергия системы равна сумме свободной энергии F и связанной энергии TS. Если процессы идут при постоянной температуре, то связанная энергия определяется энтропией. Чем больше энтропия, тем больше количество связанной энергии. А чем больше в системе связанной энергии, тем интенсивнее рассеивание энергии в тепло и тем более необратимым становится процесс. Свободная энергия – это часть внутренней энергии системы, которая может быть использована для совершения работы. Второй закон термодинамики: dS = dQ / T 0. все процессы в природе идут в направлении уменьшения свободной энергии и увеличения энтропии. Превращения энергии и совершения работы в системе будут проходить до тех пор, пока свободная энергия не станет равной нулю, а энтропия максимальному значению, это состояние называется термодинамическим равновесием.