Часть II

3-е издание переработанное и дополненное

Москва 2008

ББК 22.3 я 73

С88

УДК 53 (075.8)

Рецензенты:

Н.Н.Фирсов - профессор кафедры ЭТФ РГМУ доктор мед. наук.

О.Ф.Беляев - профессор кафедры общей физики МГТА доктор физ. - мат. наук

Краткая аннотация

Представленные вопросы и задачи составляют основу коллоквиумов и экзаменационных билетов по курсу медицинской и биологической физики. Они охватывают четыре раздела курса, читаемого студентам стоматологам во втором семестре.

Стр.

1.Электробиология……………………………………………...3—7

2.Медицинская техника………………………………………….8---15

3.Оптические методы исследований………………………… 16—17

4.Ионизирующее излучение……………………………………18—32

5.Ответы………………………………………………………….33--34

Разделы начинается с примерно 20 теоретических вопросов, проработка которых необходима для решения последующих задач.

В каждом разделе задачи расположены по мере возрастания их сложности. При этом рядом расположенные задачи могут быть однотипными. Это дает возможность преподавателю, разобрав одну из них на занятиях, остальные, однотипные, задать на дом.

Ответы на все теоретические вопросы даются в лекциях, которыми в первую очередь рекомендуем пользоваться при подготовке к экзамену.

О МГМСУ, 2008-01-16

© Кафедра медицинской и биологической физики МГМСУ

© Синицын А. А., Воеводский B.C., Говорун В.М. 20008

Электробиология

1. Дайте определение понятия силовой характеристики электрического поля. Приведите

соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих

в него величин, укажите единицы измерений.

2.Дайте определение понятия энергетической характеристики электрического поля.

Приведите соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл,

входящих в него величин, укажите единицы измерений.

3.Дайте определение понятия электростатического диполя.

4.Дайте определение понятия момента электростатического диполя. Приведите

соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в

него величин, укажите направление и единицы измерений.

5.Запишите математическое выражение, по которому определяется вращающий момент,

действующий на электростатический диполь, помещенный в однородное электрическом поле.

Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.

6.Запишите математическое выражение, по которому определяется работа, которую надо

затратить, чтобы повернуть электростатический диполь в однородном электрическом

поле. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.

7.Что происходит с электростатическим диполем, помещенным в неоднородное

электрическое поле? Запишите выражение силы, действующей на такой диполь.

Раскройте физический смысл, входящих в него величин.

8.Запишите математическое выражение, по которому определяется потенциал,

создаваемый электростатическим диполем в диэлектрической среде на расстоянии r.

Раскройте физический смысл, входящих в него величин.

9.Запишите математическое выражение, по которому определяется напряженность

электрического поля, создаваемого электростатическим диполем в диэлектрической

среде на расстоянии r. Раскройте физический смысл, входящих в него величин.

10.Перечислите основные механизмы поляризации диэлектриков. Приведите примеры

веществ, относящихся к соответствующим классам.

11.Каков механизм поляризации неполярных атомов и молекул?

12.Каков механизм поляризации полярных атомов и молекул?

13.Каков механизм поляризации в ионных кристаллических диэлектриках?

14.В чем заключается физическая сущность прямого и обратного пьезоэффектов?

Приведите примеры их использования в медицине.

15.Запишите закон Ома в дифференциальной форме. Раскройте физический смысл,

входящих в него величин, укажите единицы измерений.

16.Запишите закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме. Раскройте физический

смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.

17.Запишите математические выражения: а) для плотности тока в электролитах, б) для

удельной электропроводности электролита. Раскройте физический смысл, входящих в

них величин, укажите единицы измерений.

18.Нарисуйте векторную диаграмму цепи переменного тока, состоящую из последовательно

соединенных активного, емкостного и индуктивного сопротивлений.

19. Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической

ткани, описывающую ее свойства на низких частотах. Приведите график дисперсии импеданса

Z для такой схемы.

20.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,

описывающую ее свойства на высоких частотах. Приведите график дисперсии импеданса Z для

такой схемы.

21.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,

описывающую ее свойства, как на низких, так и на высоких частотах. Приведите график

дисперсии импеданса Z для такой схемы.

22.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной

схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на низких частотах.

23.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной

схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на высоких частотах.

24.Дайте определение импеданса живых тканей. Приведите соответствующее математическое

выражение. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы

измерений.

25.Нарисуйте и объясните графики дисперсии импеданса мертвой и живой биологических тканей.

26.Запишите формулу Кедрова. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите

единицы измерений.

27.Запишите выражение для коэффициента поляризации Тарусова. Раскройте физический смысл,

входящих в него величин, укажите единицы измерений.

28.Запишите математическое выражение для скорости распространения плоско поляризованной

электромагнитной волны в среде с относительной диэлектрической проницаемостью _r и

относительной магнитной проницаемостью  _r.

29.Определите десятичный логарифм отношения силы электростатического отталкивания между

протонами к силе их гравитационного притяжения.

30.Определите потенциал поля точечного заряда φ₂ на расстоянии r ₂ = 4 м, если потенциал

электростатического поля этого заряда в точке на расстоянии r ₁= 6 м φ₁ = 7 В.

31.Определите величину потенциала φ электрического поля на расстоянии r = 0,9 нм от

положительного одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в среде с

относительной диэлектрической проницаемостью _r = 40.

32.Определите модуль напряженности поля точечного заряда E₁ на расстоянии r₁ = 3 м, если

напряженность электростатического поля заряда в точке на расстоянии r₂ = 9 м в том же

направлении составляла E₂ = 7 В/м.

33.Определите модуль напряженности электрического поля E на расстоянии r = 1 нм от

одновалентного иона. Заряд иона считать точечным, находящимся в среде с относительной

диэлектрической проницаемостью  _r = 30.

34.На плазматической мембране толщиной 10 нм зарегистрирован электрический потенциал

φ = ─ 80 мВ. Определите напряженность электрического поля E в мембране.

35.На плазматической мембране толщиной 10 нм потенциал φ = ^_- 90 мВ. Рассчитайте потенциал

φ в мембране на расстоянии r = 9 нм от внутренней поверхности мембраны.

36.На плазматической мембране толщиной 9 нм существует потенциал φ = ^_- 100 мВ. Рассчитайте

потенциал в мембране на расстоянии r = 7 нм от внешней поверхности мембраны.

37.Каков максимальный момент силы M, действующей в электрическом поле напряженностью

Е = 20 кВ / м на молекулу воды с дипольным моментом р = 3,7 10 ^{- 29} Кл _* м?

38.В электрическом поле неподвижного точечного заряда q = 0 ,5 Кл на расстоянии r =1 м от него

находится диполь с дипольным моментом p = 13 _*10 ^{– 30} Кл _*м. Определить максимальный

момент силы M, действующей на диполь в вакууме.

39.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 150 В/м под действием сил поля

перемещается заряд q = 5 мКл на расстояние l = 4 см под углом 60 ⁰ к направлению силовой

линии поля. Определите работу, произведенную силами поля.

40.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 100 В/м перемещается заряд

q = 4 мКл на расстояние l = 5 см против силовой линии однородного электрического поля.

Определите работу, по перемещению заряда.

41.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 2 пКл _*м

ориентирован по силовой линии однородного электростатического поля с напряженностью

Е = 40 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на

угол 150 градусов

42.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 1 пКл _*м

ориентирован против силовой линии однородного электростатического поля с

напряженностью Е = 50 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы

повернуть диполь на угол 120 градусов.

43.Определите величину потенциала электрического поля φ, созданного электростатическим

диполем в вакууме, в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 60 градусов

относительно электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 2 нКл,

расположенными на расстоянии 100 нм друг от друга.

44.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,

в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 90 градусов относительно

электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1 нКл, расположенными на

расстоянии 100 нм друг от друга.

45.Модуль напряженности электростатического поля, созданного точечным электрическим

диполем в вакууме на расстоянии r = 5 нм по перпендикуляру от середины оси диполя,

E = 3 МВ/м. Определите электрический момент диполя М.

46.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,

в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 м в направлении 60 градусов относительно

электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1нКл, расположенными на

расстоянии 100 нм друг от друга.

47.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В

сечении, площадь которого S₁ = 3 см ² плотность тока j₁ = 2 мА/м ². Определите величину

плотности электрического тока j₂ там, где площадь поперечного сечения S₂ = 16 см.²

48.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В

сечении, площадь которого S₁= 2 см ² плотность тока j₁ = 3 мА/м². Определите величину

электрического тока I в том месте проводника, где площадь поперечного сечения S₂ = 16 см.²

49.Значение плотности тока проводимости в однородном проводнике j₁ = 6 мА/м ² ,

напряженность электрического поля в проводнике E = 300 В/м. Определить удельную

электрическую проводимость γ.

50.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный

электрический ток. Площадь поперечного сечения в первой точке S₁ = 2,5 см ², площадь

поперечного сечения проводника во второй точке S₂ = 5 см ². Определите величину отношения

напряженности электрического поля во второй точке E₂ к аналогичной величине в первой E₁.

51.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный

электрический ток. В сечении, площадь которого S₁ = 4 см ² , плотность тока j ₁ = 20 мА/м ².

Определить плотность тока j ₂ в том месте проводника, где площадь поперечного сечения

S₂ = 16 см.²

52.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный

электрический ток силой I = 8 А. Площадь поперечного сечения в первой точке S₁ =1,5 см ²,

площадь поперечного сечения проводника во второй точке S₂ = 0,5 см ². Определите величину

отношения напряженности электрического поля в первой точке E₁ к аналогичной величине E₂

во второй.

53.Определите значение плотности тока проводимости j в однородном проводнике с удельной

электрической проводимостью γ = 0,025 См/м, если в нем существует постоянное

электрическое поле с напряженностью E = 100 В/м.

54.Плотность тока проводимости j = 6 мА/м ² в однородном проводнике с удельной

электрической проводимостью γ = 0,03 См/м, определить величину модуля напряженности

электрического поля E в проводнике.

55.По однородному проводнику переменного поперечного сечения протекает постоянный

электрический ток. В сечении S₁ = 20 мм ² количество тепла, выделяющегося в единице

объема ежесекундно q₁ = 40 мДж/(м ³ _*с). Определите количество тепла, которое выделится в

единице объёма в сечении S₂ = 5 мм ² за время t = 2 c.

56.По однородному проводнику переменного сечения протекает постоянный электрический ток.

Количество тепла, выделяющееся в единице объема в 1 с в сечении S₁ : q ₁ = 40 мДж/(м ³ _*с), а

в сечении S₂ : q ₂ = 320 мДж/(м ³с). Определите отношение сечений S₁ к S₂.

57.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,

одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В

мышечной ткани выделяется 10 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится

в жировой ткани за 2 с. Удельные электрические проводимости: мышечной ткани

γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.

58.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,

одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В

жировой ткани выделяется 20 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится в

мышечной ткани за 3 с. Удельные электрические проводимости мышечной ткани

γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.

59.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой

частоты. Участок тела состоит из мышечной и жировой тканей объем и геометрические

размеры, которых одинаковы. В жировой ткани выделяется q _ж = 20 Дж/(м³ _*с) тепла.

Определите количество тепла , q _м которое выделяется в мышечной ткани. Удельная

электрическая проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани

γ (ж) = 0,03 См/м,

60.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой

частоты. Участок тела состоит преимущественно из мышечной и жировой тканей одинаковых

геометрических размеров. В мышечной ткани выделяется q _м = 30 Дж/(м³ _*с) тепла. Определите

количество тепла q _ж, которое выделяется в жировой ткани. Удельная электрическая

проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани γ (ж) = 0,03 См/м,

61.Через плоское сечение проводника под действием постоянного электрического поля проходят

электроны со скоростью v = 1,7 нм/с. Концентрация электронов в проводнике n = 10 ²⁸ ,1/м ³ .

Определите плотность тока проводимости j .

62.Через плоское сечение проводника S = 2см ² под действием постоянного электрического поля

проходит электрический ток I = 0,6 мА. Определить скорость направленного движения

электронов, если их концентрация n = 10 ²⁸ ,1/ м ³ .

63.Определите плотность тока j в электролите, если концентрация ионов в нем

n = 10 ¹⁰ ,1/см ³, их подвижности b(+) = 4,110 ^{- 4} см ²/(Вс) , b(─) = 6,110 ^{- 4} см ²/(Вс), а

напряженность поля E = 5 В/см. Заряды ионов равны элементарному заряду.

64.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом

V= 40 мм³ было зарегистрировано уменьшение активной составляющей R электрического

импеданса на 5 %. Определите изменение объема ∆V сосудистого участка, которое

соответствует зарегистрированному изменению импеданса.

65.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом

V₀= 50 мм³ было зарегистрировано увеличение активной составляющей R электрического

импеданса на 10 %. Определите конечное значение объема V сосудистого участка, которое

соответствует зарегистрированному изменению импеданса.

66.В электролите, динамическая вязкость которого η ₁ =5 мПа _*с, проходит постоянный

электрический ток плотностью j ₁ = 8 мА/м ². Определите величину плотности тока j ₂ в

электролите, если при прочих равных условиях, вязкость электролита станет η ₂ =15 мПа _*с.

67. При электрофорезе глобулярных белков сыворотки крови один из белков с молекулярной массой 20000 а.е.м. за время 15 мин продвинулся на расстояние 3 см. Определите молекулярную массу второго белка, если за 20 мин он продвинулся на расстояние 2 см. Считать, что молекулярная масса глобулярного белка пропорциональна радиусу глобулы, а электрические заряды белков одинаковы.

68.Электрическая схема состоит из параллельно соединенных активного сопротивления

R = 0,7 кОм и конденсатора емкостью C = 140 нФ. Определите значение, к которому

стремится импеданс схемы Z, когда частота приложенного напряжения стремится к нулю.

69.Электрическая схема состоит из последовательно соединенных активного сопротивления

R = 0,8 кОм и конденсатора емкостью C = 130 нФ. Определите значение, к которому стремится

импеданс схемы, когда частота приложенного к схеме напряжения стремится к бесконечности.

70.Рассчитайте для живой ткани на векторной диаграмме тангенс угла между током и

напряжением при пропускании через ткань электрического тока частотой 30 Гц, используя для

вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет

10 кОм, а емкость 2 мкФ.

71.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на частоте 70 Гц, используя для

вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет

R =10кОм, а емкость C = 2 мкФ.

72.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на высокой частоте 1 МГц, используя для

вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет

R = 70 Ом, а емкость C = 2 нФ.

73.Рассчитайте для живой ткани тангенс угла между током и напряжением при пропускании

через ткань электрического тока высокой частоты 2 МГц. Активное сопротивление ткани

R = 80 Ом, а емкость C = 5 нФ.

74.Для тканей обнаженной пульпы при обострении хронического пульпита рассчитайте

электрический импеданс Z, используя для вычислений, простейшие эквивалентные схемы. На

частоте зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей

импеданса R = 25 кОм и емкость C =30 нФ.

75.Для тканей кариесной полости рассчитайте величину tgδ угла сдвига фаз между током и

напряжением, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. На частоте

зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса

R = 150 кОм и емкость C =3 мкФ.

76.Определите максимальное значение плотности тока смещения j _см в однородном проводнике

с относительной диэлектрической проницаемостью ε _r = 400 , если в нем существует

электрическое поле с напряженностью, изменяющейся по закону E = 30 cos(100 _*t), В/м.

77.На поверхность некоторого вещества падает электромагнитная волна с амплитудой

напряженности электрического поля E₀=100 мВ/м. Определите величину амплитуды

напряженности волны E на расстоянии от поверхности вещества, равном половине глубины

проникновения.

78.Определите длину волны λ электромагнитного излучения в веществе относительной

магнитной проницаемостью μ_r = 1 и относительной диэлектрической проницаемостью  _r = 1,

если частота излучения  = 10 кГц.

79.Для мышечной ткани глубина проникновения электромагнитной волны с частотой

₁ = 400 МГц составила d ₁ = 3, 6 см. Рассчитайте, при прочих равных условиях, глубину

проникновения d ₂ в ткань электромагнитной волны с частотой ₂ = 5000 МГц.

80. В жировой ткани с относительной диэлектрической проницаемостью  _r = 6 Длина волны

излучения λ = 12 см. Найдите частоту излучения ν.

81.Длина электромагнитной волны частоты ν =1500 МГц в жировой ткани составляет 15 см.

Определите относительную диэлектрическую проницаемость  _r жировой ткани на данной

частоте, приняв относительную магнитную проницаемость μ _r = 1.

МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА

1.Приведите в виде таблицы классификацию медицинской техники.

2.Дайте определение понятия медицинского прибора и аппарата приведите примеры соответствующих устройств.

3.Дайте характеристику основных классов защиты применяемых и изделиях медицинской техники от поражения электрическим током.

4.К какому классу зашиты от поражения электрическим током относятся устройства,

имеющие на корпусе клемму "заземление"?

5.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства, имеющие трехштырьковую вилку для включения в электросеть?

6.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с дополнительной "двойной" изоляцией?

7.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с питанием от сети пониженного напряжения?

8.Что понимается под надежностью медицинской техники? Перечислите основные характеристики надежности, приведите соответствующие математические выражения, раскройте смысл, входящих в них величин.

11.Нарисуйте зависимость интенсивности отказов медицинской техники от времени. Укажите

участок, на котором должны эксплуатироваться изделия медицинской техники. Объясните,

почему?

12.Какова связь между вероятностью Р безотказной работы медицинских изделий и

интенсивностью отказов ? Запишите соответствующее математическое выражение,

объясните смысл, входящих в него величин.

13.Нарисуйте структурную блок-схему диагностического прибора. Перечислите назначение

основных элементов каждого блока.

14.Перечислите основные типы устройств съема медико-биологической информации.

Укажите в чем их принципиальное различие.

15.Приведите классификацию датчиков съема медико-биологической информации.

16.Объясните принцип работы резистивных датчиков.

17.Объясните принцип работы емкостных датчиков.

18.Объясните принцип работы индуктивных датчиков.

19.Приведите физическое обоснование диатермии, диатермокоагуляции, диатермотомии.

20.Приведите физическое обоснование индуктотермии.

21.Дайте физическое обоснование УВЧ-терапии.

22.Дайте физическое обоснование СМВ-терапии.

23.Что общего и в чем различие между СМВ и ДМВ терапией.

24.В чем преимущество высокочастотного прогрева биологических тканей по сравнению с

другими тепловыми процедурами.

25.Объясните с физической точки зрения основные недостатки диатермии.

26.Объясните с физической точки зрения преимущества индуктотермии по сравнению с

диатермией.

27.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при

индуктотермии.

28. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при диатермии.

29. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при УВЧ-терапии.

30. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при гальванизации.

31. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при СМВ - терапии.

32.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при ДМВ - терапии.

33.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при местной дарсонвализации.

34. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Полюс".

35.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Тонус".

36. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Амплипульс".

37. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся

устройства съема информации при электрокардиографии?

38. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся

устройства съема информации при регистрации артериального давления?

39. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся

устройства съема информации при электромиографии?

40. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся

устройства съема информации при электроодонтодиагностике?

41.Дайте определение реографии, как диагностического метода исследования. Какие

основные медицинские задачи решаются этим методом?

42.Дайте определение электрокардиографии, как диагностического метода исследования.

43.Дайте определение электроэнцефалографии, как диагностического метода исследования.

44. Дайте определение электромиографии, как диагностического метода исследования.

45.Какой формы электрические сигналы оказывают наибольшее раздражающее действие на биологические ткани? С чем это связано?

46.Определите значение допустимого напряжения прикосновения, если эквивалентное

сопротивление тела человека 1000 Ом, а допустимый ток утечки составляет 1,8 мА.

47. Аппарат включен в электрическую сеть напряжением 220 В. Сопротивление утечки между

сетевым проводом и корпусом равно 2,2 МОм. Работник, использующий аппарат, коснулся

корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение силы тока, который

пройдет через тело работника, если сопротивление тела человека составляет 1000 Ом,

48.Закуплено 100 приборов. Вероятность безотказной работы их через год равна 0.6.

Сколько приборов вышло из строя?

49.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. За это время из

строя вышло 40 изделий. Сколько изделий первоначально было закуплено?

50.Из первоначально закупленных 1000 изделий через 3 года из строя вышло 400. Какова

вероятность их безотказной работы через 4 года?

51.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. Чему будет равна

вероятность безотказной работы через 5 лет?

52.Из первоначально закупленных изделий через 3 года из строя вышло 400. Вероятность их

безотказной работы через 4 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?

53.Из первоначально закупленных изделий через 3 года осталось 400. Вероятность их

безотказной работы через 2 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?

54.Закуплено 1000 аппаратов, а через два года работало из них только 800.

Сколько исправных останется через 10 лет?

55.Вероятность безотказной работы приборов через два года стала равной 0,6. Чему равна интенсивность отказов ?

56.Интенсивность отказов  некоторых изделий равна 0,4 1/год. Найти вероятность безотказной работы этих приборов через три года.

57.Определите число отказавших изделий, если к началу испытаний их было 1000 шт., работали они 500 часов, а интенсивность отказов  для данных изделий составляет 0,0002 ,1/час.

58.Закуплено 1500 аппаратов, а через два года вышло из строя 100. Сколько аппаратов выйдет из строя через 10 лет?

59.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8.

Через сколько лет вероятность безотказной работы станет равной 0,3?

60.Закуплено 100 приборов. Интенсивность отказов = 0, 1 год ^{- 1}.

Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?

61.Закуплено 800 приборов. Интенсивность отказов  = 0,1 год ^{- 1}.

Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?

62.Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через два года Р = 0,6.

Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?

63. Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через три года Р = 0,6 .

Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?

64. По графику импульсного тока треугольной формы определите:

1) период следования импульсов T, 2) длительность паузы t, 3) скважность Q.

65.Конденсатор переменной ёмкости включен в терапевтический контур аппарата УВЧ и при резонансе с рабочим контуром его величина равна 400 мкФ. Если параллельно ему подключить еще второй конденсатор, то при резонансе контуров величина переменного конденсатора будет 300 мкФ и уменьшится до 200 мкФ, если второй заполнить жидким диэлектриком. Чему равна при этом диэлектрическая проницаемость  _r диэлектрика?

66.При местной дарсонвализации частота следования импульсов ν = 50 Гц с длительностью паузы 0,008 с. Определите скважность Q.

67.Конденсатор переменной ёмкости, включенный в терапевтический контур аппарата УВЧ терапии, при резонансе с рабочим контуром имеет ёмкость C₀ 500 мкФ. Она уменьшается до C ₁ = 450 мкФ, если параллельно ему подключить второй конденсатор и до C ₂ = 350 мкФ, если второй конденсатор заполнить диэлектриком. Найти относительную диэлектрическую проницаемость  _r диэлектрика.

68.При воздействии на мозг последовательностью прямоугольных импульсов тока

частотой следования 100 Гц, скважности Q =10 наблюдается феномен электросна. Найдите отношение длительности паузы между импульсами к длительности импульса.

69.Подсчитайте количество тепла, выделяющееся в одной и той же ткани при индуктотермии, производимой аппаратом ИВК-4 (рабочая частота 13,56 МГц), если количество тепла, выделяющееся при индуктотермии, производимой импортным аппаратом (рабочая частота 27,12 МГц) составляет 60 Дж.

(Амплитуды индукции магнитного поля в обоих случаях считать равными.)

70.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью

Q = 6 имеет длительность отдельного импульса равную 20 мс. Определите длительность паузы между импульсами.

71.В треугольном видеоимпульсе время нарастания тока от нуля до максимального значения

I = 40 мкА составило t = 10 мкс. Определите крутизну переднего фронта импульса.

72.При процедуре УВЧ воздействию подвергаются ткани с относительной диэлектрической проницаемостью  _r = 2 и тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ = 0,32. Определите количество тепла q₁ , выделяющегося при этом в единице объема ткани в 1 с, если амплитуда напряженности электрического поля в ткани составляла E = 40 В/м.(ν = 40,68 МГц)

73.Подстроечный конденсатор переменной емкости терапевтического контура аппарата

УВЧ снабжен шкалой. При резонансе его показания соответствовали C(0) =400 мкФ.

Параллельно этому конденсатору к клеммам пластин-излучателей первый раз

включили сухой конденсатор неизвестной емкости, а второй раз этот же

конденсатор, но заполненный жидким диэлектриком. В первый раз при резонансе конденсатор переменной емкости показал C₁ = 350 мкФ, а во второй раз C₂ = 300 мкФ. Определите относительную диэлектрическую проницаемость  _r диэлектрика.

74.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 3000 Гц, а на другую пару - ток с частотой 2980 Гц. Определите частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие. Электрические токи, подводимые к пациенту - гармонические.

75.У ультразвукового диагностического прибора имеется набор зондов с рабочими частотами:

1) 2,5 МГц, 2) 3,5 МГц, 3) 5,5 МГц, 4) 7,5 МГц и 5) 15 МГц. ( Скорость У.З. V=1500м/с)

Объекты, каких наименьших размеров можно различить этим прибором?

76.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью Q = 5 имеет

длительность паузы между импульсами равную 10 мс. Определите длительность отдельного

импульса.

77.На кардиограмме во II стандартном отведении зубец P, соответствующий

деполяризации предсердий, занял 1,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца P, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 25 мм/с.

78.На кардиограмме в 1 стандартном отведении зубец R ,связанный с сокращением левого желудочка сердца, занял 2,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца R, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 50 мм/с.

7 9.На рис представлен синусоидально-модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.

80.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается

воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.

81.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.

82.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается

воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

.

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.

83.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента

подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 4000 Гц, а на другую пару -

ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{с}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,

2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.

Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.

84.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента

подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 5000 Гц, а на другую пару -

ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{мс}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,

2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.

Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.

85.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите: а)период следования

импульсов, б)длительность паузы, в)длительность импульса. г)скважность. t (мс),

86.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите:

а) период следования импульсов, б) длительность паузы, в) длительность импульса.

г) скважность. t {мс}.

87.По графику импульсного тока определите:

а) период следования импульсов, б) частоту следования импульсов, в) длительность импульса

д) длительность паузы, г)скважность е) крутизну переднего фронта. I{мА}; t {мс}

Оптические методы исследований

1.Дайте определение оптики, как раздела физики.

2.Какова физическая природа света?

3.В чем заключается двойственная природа света?

4.В чем отличие геометрической оптики от физической оптики (волновой)?

5.От чего зависит фокусное расстояние линзы, как оно связано с оптической силой, приведите соответствующие математические выражения?

6.В каких случаях двояковыпуклая линза становится рассеивающей (объяснить)?

7. В каких случаях двояковогнутая линза становится собирающей (объяснить)?

8.Какими основными параметрами характеризуется изображение, получаемое в линзе?

9.Дате характеристику изображения, получаемого на сетчатке глаза

10.В какой части глаза происходит набольшее преломление света?

11.Что такое аккомодации глаза?

12.Что называется пределом разрешения глаза, какова его величина для нормального глаза?

13.Как определяется острота зрения, в чем она измеряется, чему равна для нормального глаза?

14.Может ли человек видеть с разрушенным (удаленным) хрусталиком глаза и, если может, то почему?

15.Какие недостатки оптических систем присущи глазу? Как они проявляются? С чем они связаны?

16.Какими методами коррекции зрения устраняются: а) астигматизм б) миопия

в) гиперметропия

17.Что представляет собой с точки зрения геометрической оптики микроскоп?

18.Какие минимальные объекты можно рассмотреть в оптическом микроскопе, и с чем это связано?

19.Запишите формулу коэффициента увеличения микроскопа? Раскройте физический смысл, входящих в нее величин?

20.От чего зависит предел разрешения микроскопа? Запишите соответствующее выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.

21.Приведите основные специальные методы оптической микроскопии. В каких случаях применятся каждый из приведенных методов?

22.Какое оптическое явление лежит в основе медицинских эндоскопов? Поясните физический принцип их "работы".

23.Что означают надписи, стоящие на оправах объектива и окуляра биологического микроскопа?

24.Приведите примеры, доказывающие волновую природу света.

25.В чем сущность явления интерференции света, что необходимо для его осуществления?

26.В чем сущность дифракции света, когда ее можно наблюдать?

27.Приведите простейшую схему опыта для наблюдения явления интерференции света, выведите условия максимума и минимума интенсивности света при интерференции.

28.Перечислите явления, в которых наблюдается разложение белого света на составляющие.

29.Каким опытом можно доказать поперечность световой волны? Опишите его.

30.Какой свет называется плоскополяризованным?

31.Приведите пример одного из методов получения плоскополяризованного света

32.Какие вещества называются оптически активными?

33.Приведите пример применения плоскополяризованного света в медицине. Какие физические закономерности лежат в его основе?

34.Запишите закон поглощения света при прохождении его через раствор некоторой концентрации. Раскройте физический смысл входящих в него величин.

35.В чем заключается основное достоинство люминесцентного метода анализа? Приведите пример соответствующего медицинского прибора.

36.Как зависит интенсивность рассеянного света от длины волны при: а) молекулярном рассеянии; б) рассеянии на мутных средах.

37.В чем основные отличия излучения лазера от излучения лампы накаливания?

38.За счет, каких основных свойств излучения лазер нашел применение в медицине?

39.Предел разрешения глаза у пациента на расстоянии наилучшего зрения равен 146 мкм.

Определить остроту зрения этого глаза.

40.Острота зрения у пациента равно 0,25.Чему равен предел разрешения на расстоянии наилучшего

зрения?

41.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на

сетчатке глаза равно 1м, а расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 0,2м. Определить изменение оптической силы хрусталика глаза при этом.

42.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 2м, оптическая сила хрусталика глаза может изменяться на 4,5 дптр. Определить расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза.

43.На сколько диоптрий изменится оптическая сила хрусталика глаза при переводе взгляда со

звезды на книгу, (книга находится на расстоянии наилучшего зрения)?

44.Мальчик читал книгу, держа ее на расстоя­нии d = 16 см от глаз. Какой оптической силы

контактные линзы он должен носить?

45.Некто читал книгу, держа ее на расстоя­нии d = 40 см от глаз. Какой оптической силы контактные

линзы он должен носить?

46.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 300. Оптическая длина тубуса

микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4мм. Определить

фокусное расстояние окуляра.

47.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 1,6мм. Определить коэффициент увеличения окуляра.

48.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., коэффициент увеличения окуляра равен 6.Определить фокусное расстояние объектива.

49.Фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4 мм, фокусное расстояние окуляра равно 12,5 см. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см. Определить коэффициент увеличения микроскопа.

50.На оправе объектива микроскопа написано 0,4; 20. Какие минимальные объекты можно рассматривать этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.

51.Какой минимальной числовой апертуры надо взять объектив микроскопа, чтобы можно было рассмотреть объекты размером 0,6 мкм, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.

52.Во сколько раз изменяется предел разрешения микроскопа при переходе от длины световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза к длине волны, соответствующей ультрафиолетовому излучению (350 нм).

53.В микроскопе стоит объектив, на оправе котором написано 0,6; 40.Какие минимальные объекты можно рассмотреть этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).

54.Необходимо рассмотреть объекты размером не менее 1,7мкм. В микроскопе стоит объектив, на оправе которого написано 0,2;20 .Можно ли рассмотреть указанные объекты, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).

55.На плоскую дифракционную решетку (500 штрихов /мм) падает параллельный пучок света с

длиной волны 400нм. Определите угол, под которым виден максимум третьего порядка.

56.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 0,2

интенсивности света. Определите оптическую плотность раствора.

57.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 25% интенсивности

света. Определите оптическую плотность раствора.

58.На поверхность некого тела падает монохроматический свет интенсивностью 200 мВт/м². Определите интенсивность прошедшего света, если оптическая плотность тела для данной длины волны равна D = 0,3.

59. Интенсивность света, прошедшего слой воздуха толщиной в 2 км, уменьшилась в 4 раза.

Определите коэффициент поглощения.

60.При прохождении света через раствор поглощается 70 % интенсивности света. Определите

оптическую плотность раствора.

61. Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность стеклянной пластины, полностью погруженной в жидкость. Отраженный от пластины луч составляет угол 102⁰ с падающим лучом. Определите показатель преломления жидкости, если отраженный луч максимально поляризован, а абсолютный показатель преломления стекла n = 1, 6 .

62.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель

преломления которого равен 1, 5 . Определите угол между преломленным и отраженным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.

63.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 4 . Определите угол между отраженным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.

64.Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 6 . Определите угол между преломленным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.

65.Интенсивность естественного света после прохождения через поляризатор и анализатор составила 0,4 от интенсивности падающего света. Найдите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.

66.Интенсивность естественного света после прохождения без поглощения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 4 раза. Определите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.

67.Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении его через

систему поляризатор - анализатор, плоскости которых лежат под углом 60⁰

68.Интенсивность света после прохождения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 8 раз. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если на поляризатор падает естественный свет. Поглощением света пренебречь.

69.Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, главные плоскости которых составляют между собой угол в 60 градусов. Во сколько раз уменьшится интенсивность прошедшего света, если и поляризатор и анализатор поглощает и отражает каждый по 20 % падающего на них света?

70.Концентрация сахара в моче определялась поляриметром. Чему равна эта концентрация, если для восстановления первоначальной (без трубки с пробой мочи) освещенности поля зрения анализатор поляриметра пришлось повернуть на угол равный 30 градусов? Длина трубки с пробой 1,5 дм; удельное вращение раствора сахара φ₀ = 0,653 град _*м ² _* кг ^{- 1}.

71.При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера мощностью 30 мВт сфокусировали на биологически активную точку. Лазер дал вспышку продолжительностью 3мс. Определите энергию вспышки

72. При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера с длиной волны равной

630 нм и мощностью 10 мВт сфокусировали на биологически активную точку

Лазер дал вспышку продолжительностью 5 мс. Найдите число фотонов, выпущенных при вспышке.

73.Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Число импульсов в 1 с. равно 150 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите излучаемую энергию в одном импульсе.

74.Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Длительность одного импульса 10 мкс, а число импульсов в 1 с равно 200 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите мощность одного импульса.

75. Какова пространственная протяженность лазерного импульса с длительностью 5 пс в вакууме?

76. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется 200 кДж/моль.

Какова должна быть длина волны падающего излучения?

77. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется энергия

500 кДж /моль. Какова должна быть частота излучения?

78.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны излучения.

Определить температуру, при которой снята эта зависимость.

79.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от

длины волны для излучения солнца.

Определить по этим данным температуру поверхности солнца.

80.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от

длины волны для излучения солнца.

Принимая радиус солнца равным 0,7_*10 ⁹ м, определить мощность солнца.

81.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости

от длины волны некоторой области поверхности человеческого тела.

Определить температуру этой области.

82. На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической

светимости от длины волны излучения абсолютно черного тела и некоторого серого.

Определить из представленных данных коэффициент поглощения серого тела.

83.Температура поверхности тела человека принимается равной 33 ⁰ С. Если она

изменилась на три градуса, то на сколько процентов изменилась энергетическая

светимость?

84.Энергетическая светимость голубой звезды больше аналогичной величины для желтой звезды в

81 раз. У какой звезды абсолютная температура выше и во сколько раз?

Ионизирующее излучение

1.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует первая кривая?

2.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе.

Какому напряжению соответствует вторая кривая?

3.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует третья кривая?

4. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Для представленной на рисунке кривой 1 найти полный поток излучения, при условии, что ток в рентгеновской трубке равен 4 мА.

5.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных

материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 2 найти полный поток излучения, при условии, что ток

в рентгеновской трубке равен 3 мА

6.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных

материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 3 найти полный поток излучения, при условии, что ток в

рентгеновской трубке равен 2 мА.

7.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий первой кривой

8.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий второй кривой.

9. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных

материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий третьей

кривой.

10.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.

11.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из

вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.

12.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны

при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.

13.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.

14.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны

при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.

15.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из

молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.

16.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.

17.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины

волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде,

которое соответствует 2 кривой.

18.Определите на сколько процентов надо изменить напряжение, приложенное к рентгеновской

трубке, чтобы коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра увеличилась в

3 раза.

19.При рентгеноскопии желудка, для увеличения контраста теневого изображения, больному

дают кашеобразную массу сульфата бария. Во сколько раз при этом массовый коэффициент

поглощения μ _m сульфата бария (BaSO₄) больше аналогичного для мягкой ткани.

20.Во сколько раз массовый коэффициент поглощения μ _m костной ткани больше аналогичного

для мягкой ткани.

21.Определите возраст найденных при раскопках фрагментов дерева (в годах), используя радиоуглеродный метод. Известно, что число ядер радиоактивного изотопа углерода ¹⁴ ₆ С в этих фрагментах составляет 70% от содержания этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер углерода ¹⁴ ₆ С составляет 5570 лет.

22.При определении периода полураспада радиоактивного вещества применен счетчик

импульсов. В течение первой минуты было зарегистрировано 250 импульсов, а спустя 5 час

после начала первого измерения - 90 импульса в минуту. Определите период полураспада

радиоактивного вещества в минутах.

23.Изотоп стронция испускает бета частицы и имеет период полураспада 28 лет. Определите

время (в годах) распада 30 % первоначального количества стронция.

24.Активность радиоактивного элемента уменьшилась в четыре раза за 4 суток. Определите

период полураспада (в сутках).

25.Средняя поглощенная мощность дозы излучения, получаемая врачом рентгенологом, равна

7 мкГр /час. Определите, какую часть от предельно допустимой дозы получит врач, если он

должен проработать 246 дней в году, а рабочий день длится 6 часов. Предельно допустимая

доза облучения равна 50 мГр в год.

26. Период полураспада радиоактивного радона равен 3,8 суток. Определите отношение

первоначальной активности изотопа к активности через 6 суток.

27.За 10 суток активность препарата радона уменьшилась в 9 раз. Определите период полураспада

изотопа в сутках.

28. Определите долю радиоактивных ядер некоторого элемента, не распавшихся за время, равное

0,2 периода полураспада.

29.Среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие как цезий-137. Определите промежуток времени (в годах) до момента, когда активность загрязнения по этому изотопу уменьшится в 100 раз, если период полураспада 30 лет.

30.Определите поглощенную дозу при полном облучении тела, которую получит больной массой

70 кг при облучении его кобальтовым источником в течение 10 мин. Активность источника

6_*10 ¹² Бк, на больного попадает 25 % гамма-излучения. Изотоп Со-60 испускает гамма- кванты с энергиями 2,1_*10 ^{- 13} Дж и 1,9 _*10 ^{- 13} Дж (те и другие в равных количествах). Примерно 50% излучения взаимодействует с тканями тела и выделяет в них всю энергию. Остальное излучение не вызывает биологического эффекта.

31. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ первого элемента.

32. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ второго элемента.

33. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ третьего элемента.

34.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у третьего элемента через время,

равное двум периодом полураспада этого элемента.

35.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у второго элемента через время, равное

половине периода полураспада этого элемента.

36.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у первого элемента через время, равное

четырем периодам полураспада этого элемента.

37.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность первого препарата через 25 с.

38.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность второго препарата через 60 с.

39.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность второго препарата через 80 с.

40.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность третьего препарата через 45 с.

БИОФИЗИКА

I. Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С₁ = 30 мкФ/см², а жирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С₂ = 1 мкФ/см². Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади монослоя в мембране.

2.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С₁ = 20 мкФ/см²,а

жирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С₂ = 1 мкФ/см². Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади бислойной мембраны.

3.Некоторое вещество за время t₁ = 2 с продиффундировало в растворе на расстояние х = 20 нм.

Определите расстояние, на которое продиффундирует это вещество за время t₂ = 1 с.

4. Некоторое вещество за время t₁ = Зс продиффундировало в растворе на расстояние

х₁ = 30 нм. Определите время, за которое вещество продиффундирует на расстояние х₂ = 3 нм.

5.Определите среднее квадратичное расстояние, на которое переместится молекула

фосфолипида в мембране за 20 мкс в процессе латеральной диффузии. Концентрация снаружи

мембраны C_out = 3*10 ^{- 4} моль/м³, а внутри C _in составляла 0,5 от этой концентрации.

Коэффициент распределения К = 10. Коэффициент латеральной диффузии для

рассматриваемых молекул составляет D = 2*10 ^{- 12} м²/c.

6.Определите коэффициент диффузии эритрозы в диффузионном барьере, если среднее квадратическое смещение молекул этого вещества составляет 50 мкм за t = 0,06 с.

7.Определите плотность потока формамида через плазматическую мембрану толщиной

8 нм в тот момент, когда концентрация формамида снаружи была равна 2*10 ^{- 4} моль/м³, а внутри составляла 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии формамида в мембране равен 1,4*10 ^{- 12} м ²/с. Коэффициент распределения К = 8.

8.Определите коэффициент диффузии в мембране, если плотность потока через мембрану толщиной 10 нм равна 3 .10 ^{- 7} моль/(м²с) концентрация снаружи равна 3*10 ^{- 4} моль/м³, а внутри составляла 0,7 от этой концентрации. Коэффициент распределения К = 9.

9.Определите толщину плазматической мембраны, если коэффициент диффузии формамида в

мембране, равен 1,6* 10 ^{- 12} м ²/с, плотность потока формамида через плазматическую мембрану

равна 4* 10 ^{- 7} моль/(м²с) концентрация формамида снаружи

10.Определите разность концентраций по обе стороны плазматической мембраны, если

коэффициент диффузии в мембране, равен 2*10 ^{- 2} м ²/с, плотность потока через

плазматическую мембрану равна 12*10 ^{- 7} моль/(м² с). Коэффициент распределения К = 10.

Толщина мембраны равна 8 нм.

11.Определить концентрацию формамида внутри плазматической мембраны, если плотность потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 15*10 ^{- 7} моль/(м²с), коэффициент диффузии формамида в мембране, равен 3*10 ^{- 12} м²/с, толщина мембраны равна 10 нм, а концентрация формамида снаружи равна 4* 10 ^{- 4} моль/м³. Коэффициент распределения К = 9

12.Определить концентрацию формамида снаружи плазматической мембраны, если плотность

потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 14*10 ^{- 7}моль/(м²с), коэффициент

диффузии формамида в мембране, равен 5 *10 ^{- 12} м²/с, толщина мембраны равна 7 нм, а

концентрация формамида внутри равна 2*10 ^{- 4} моль/м³ . Коэффициент распределения К = 8.

13.Определите коэффициент распределения К, если плотность потока через плазматическую

мембрану толщиной 8 нм равна 7*10 ^{- 7} моль/(м² с), концентрация снаружи равна

2*10 ^{- 4} моль/м³, а внутри составляет 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии в

мембране равен 1,4*10 ^{- 12} м ²/с.

14.Определите толщину диффузионного барьера, если коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет 0,5*10 ^{- 9}м²/с, коэффициент распределения К = 8 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 6*10 ^{- 8} м/с.

15.Определите проницаемости по отношению к диффузионному барьеру, если толщину диффузионного барьера равна 8 мм, коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет

0,2*10 ^{- 9} м ² /с, а коэффициент распределения К = 8 .

16.Определите коэффициент диффузии молекул глюкозы, если толщина диффузионного барьера равна 6 мм, коэффициент распределения К = 10 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 8*10 ^{- 8} м/с.

17.Определите коэффициент распределения К, если коэффициент диффузии молекул глюкозы

составляет D = 0,5 * 10 ^{- 10} м ² /с, коэффициент проницаемости по отношению к этому

диффузионному барьеру равен Р = 12*10 ^{- 8} м/с, а толщина барьера равна h = 5 мм.

18.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера Р ₁ = 2 мкм/с, и второго Р₂ = 1 мкм/с. Определите проницаемость для глюкозы всего диффузионного барьера.

19.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера Р₁ = 5 мкм/с, и второго Р₂ = 4мкм/с. Определите диффузионное сопротивление всего диффузионного барьера в целом.

20.Определите величину равновесного мембранного потенциала на митохондриальной мембране, если при температуре 35 °С внутри митохондрии рН = 9 , а в окружающей среде рН = 7 и температура равна 20° . Считать, что потенциалообразующими ионами, в данном случае, являются ионы водорода.

21. При температуре 23 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 90 мВ. Найти концентрацию ионов калия внутри волокна, если снаружи она составляет 10 моль/м³.

22. При температуре 25 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 95 мВ. Найти концентрацию ионов калия снаружи волокна, если внутри она составляет 400 моль/м³.

23.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей

водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны (10:1). Температура растворов равнялась 30°С.

24.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (60:1). Температура растворов равнялась 30°С.

25.Определите температуру, при которой определялся равновесный мембранный потенциал

на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении

концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (50:1), если измеренный

равновесный мембранный потенциал равен 100мВ.

26.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране

разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по

обе стороны мембраны (500:1). Температура растворов 30°С.

27.Потенциал покоя нерва при температуре 20 °С равен ─ 90 мВ. Чему равна

концентрация ионов калия внутри нерва, если снаружи она С_out = 1моль/м³?

28.При соотношении концентраций однозарядных ионов по обе стороны полупроницаемой мембраны (10: 1) потенциал Нернста оказался равным 40 мВ. Определите, каким должно стать соотношение концентраций в случае полной замены одновалентных ионов на четырехвалентные, чтобы потенциал Нернста при той же температуре и прочих равных условиях остался прежним.

29. Определите электрический заряд, приходящийся на один квадратный сантиметр площади бислойной липидной мембраны, если равновесный мембранный потенциал создан ионами калия при температуре 30°С, концентрация ионов калия с одной стороны мембраны равна 10 моль/м³, а с другой - 300 моль/м³. Электрическая емкость мембраны составляет 0,5 мкФ/см².

30. В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 30 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найдите координату X, в которой трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ, если постоянная длины данной мембраны равна 0,5 мм.

31. В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 50 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. На расстоянии 1 мм от этой точки трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ. Найдите постоянную длины данной мембраны.

32. В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 70 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найти трансмембранный потенциал на расстоянии 1 мм от этой точки, если постоянная длины данной мембраны равна 2 мм.

33. Определить величину удерживающего трансмембранного потенциала U(0) в некоторой точке Х(0), если на расстоянии Змм от нее трансмембранный потенциал равен 15 мВ. Постоянная длины данной мембраны равна 2 мм.

34.Определите отношение постоянной длины мембраны аксона кальмара к постоянной длины обычного безмиелинового нервного волокна, если радиус осевого цилиндра гигантского аксона кальмара превосходит радиус осевого цилиндра безмиелинового волокна в 5 раз.

35.В некоторой точке возбудимой мембраны скачком (мгновенно) изменился мембранный потенциал до величины 15 мВ, являющейся допороговой для данной мембраны. Определите величину потенциала в данной точке спустя 5 мс. Сопротивление, мембраны равно 1 кОм, а электроемкость мембраны равна 1 мкФ

36.Определите потенциал покоя на мембране аксона кальмара, если проводимость для ионов калия в 20 раз больше, чем проводимость мембраны для ионов натрия. Равновесный потенциал для ионов калия составляет ─ 80 мВ, а равновесный потенциал ионов натрия составляет + 40 мВ.

37.Под действием внешнего электрического поля частотой 50 Гц и амплитудой напряженности

Е = 20 В/м находятся ткани головного мозга человека с удельной электропроводимостью

g = 0,3См/м. Определите максимальную плотность тока проводимости в тканях мозга, если относительная диэлектрическая проницаемость тканей мозга на данной частоте равна 10⁵.

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ

Скорость света в вакууме с = 2,9 * 10 м/с

Гравитационная постоянная G = 6,67 _* 10 ^-11 м/(кг _*с)

Число Авогадро Nа = 6,02 * 10 ²³ моль ^-1

Постоянная Больцмана к = 1,38 * 10 ^{- 23} Дж/К

Элементарный заряд е = 1,6 * 10 ^{- 19} Кл

Диэлектрическая постоянная ε₀ = 8,85 * 10 ^{- 12} Ф/м

Магнитная постоянная μ ₀ = 1,26 * 10 ^{- б} Гн/м

Постоянная Планка h = 6,63 _* 10 ^{- 34} Дж *с

Масса электрона m _e = 9,1_*10 ^{- 31}кг

Число Фарадея F = 9,6 _*10 ⁴ Кл/моль Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль _*К)

Постоянная Вина b = 2,9 _* 10 ^{- 3}м _*К Постоянная Стефана-Больцмана σ = 5,67 _* 10 ^{- 8} Вт/(м ² _*K⁴)

Масса протона m _p = 1,672_*10 ^{– 27} кг

МНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЙ

Кратность	Приставка		Обозначение		Пример
	русская	международная	русское	международное
10 1	дека	deca	да	da	дал — декалитр
10 2	гекто	hecto	г	h	га — гектар
10 3	кило	kilo	к	k	кН — килоньютон
10 6	мега	Mega	М	M	МПа — мегапаскаль
10 9	гига	Giga	Г	G	ГГц — гигагерц
10 12	тера	Tera	Т	T	ТВ — теравольт

Дольность	Приставка		Обозначение		Пример
	русская	международная	русское	международное
10−1	деци	deci	д	d	дм — дециметр
10−2	санти	centi	с	c	см — сантиметр
10−3	милли	milli	м	m	мл — миллилитр
10−6	микро	micro	мк	µ (u)	мкм — микрометр
10−9	нано	nano	н	n	нм — нанометр
10−12	пико	pico	п	p	пФ — пикофарад

Хром ₂₄Cr ; Молибден ₄₂Mo ; Вольфрам ₇₄W

Эталоны ответов

Электробиофизика

N	Ответ	N	Ответ
29	36	56	2,83
30	10,5	57	680 Дж
31	0,04В	58	1,77 Дж
32	63В/м	59	447 Дж
33	4,8*10 7 В/м	60	1,34 Дж
34	8*10 6 В/м	61	2,72 А/м2
35	- 9 мВ	62	1,9 нА/м2
36	-70 мВ	63	81,6 нА/м2
37	7,4*10 – 25 Н*м	64	2 мм3
38	5,9*10 – 20 Н*м	65	45 мм3
39	1,5*10 – 2 Дж	66	2,67 мА/м2
40	-2*10 – 2 Дж	67	40000 а.е.м.
41	-1,5*10 – 8 Дж	68	0,7 кОм
42	7,5*10 – 9 Дж	69	0,74 кОм
43	3,6 мкВ/м	70	3,77
44	7,2мк В/м	71	1,14 кОм
45	41,7*10 – 30 В/м	72	106
46	9,5 мкВ/м	73	- 0,2
47	0,375 мА/м2	74	5,2 кОм
48	0,6 мкА	75	2,8 *10 3
49	2*10 – 5 См/м	76	10 мкА/м 2
50	2	77	60,65 мВ/м
51	5 мА/м2	78	30 км
52	0,2	79	1,02 см
53	2,5 А/м2	80	1 Г Гц
54	200 мВ/м	81	1,78
55	1,28 Дж

Медицинская техника

N	Ответ	N	Ответ
46	1,8 В	67	3
47	380 мА	68	9
48	40	69	15
49	200	70	0,1
50	0,5	71	4 А/с
51	0,57	72	1,16 Дж
52	1700	73	2
53	683	74	20 Гц
54	328	75	0,1 мм
55	0,255	76	2,5 мс
56	0,3	77	0,06 с
57	95	78	0,05 с
58	438	79	200Гц;60%
59	11 лет	80	50Гц;71,4%
60	7 лет	81	150Гц;20%
61	4 года	82	100Гц;89%
62	2,7	83	50Гц;3950Гц; 4050Гц
63	2,4	84	30Гц;4970Гц; 5030Гц
64	15; 5;1,5	85	3,1мс;1,35мс; 1,75мс;1,77
65	2	86	6,3мс;2,6мс; 3,7мс;1,7
66	1,7	87	12,5мс;77Гц; 6мс;6,5мс; 2,1;0,9А/с

Оптические методы исследований

N	Ответ	N	Ответ
39	0,5	62	90 0
40	290мкм	63	109 0
41	4 дптр	64	209 0
42	0,2 м	65	26,56 0
43	4 дптр	66	45 0
44	-2,25	67	8
45	1,5дптр	68	60 0
46	5,5 см	69	12,5
47	2	70	300кг/м3
48	4,8мм	71	90мкДж
49	133,3	72	≈2*10 14
50	687,5 нм	73	7мДж
51	0,458	74	500 Вт
52	0,64	75	1,5 мм
53	458,3нм; 4	76	596,7 нм
54	Да, 2	77	1,26*10 15
55	36,9 0	78	17 0 C
56	0,096	79	5800 K
57	0,12	80	4*10 26 Вт
58	100мВт/м2	81	35,5 0C
59	5*10 – 4 1/м	82	0,6
60	0,52	83	± 3,9 %
61	1,3	84	В 3 раза

Ионизирующее излучение

N	Ответ	N	Ответ
1	12 кВ	22	203 мин
2	8 кВ	23	14,5лет
3	6 кВ	24	2 суток
4	42,6мВт	25	0,2
5	18 мВт	26	3
6	6,9мВт	27	3,14 суток
7	0,09 %	28	0,87
8	0,05 %	29	200 лет
9	0,03 %	30	2,1 мЗв
10	0,044 %	31	0,046 1/c
11	0,06 %	32	0,023 1/c
12	0,088 %	33	0,014 1/c
13	0,05 %	34	0,75 *10 6
14	0,034 %	35	0,6*10 6
15	0,025	36	0,95*10 6
16	0,03 %	37	1,38*10 4 Бк
17	0,02 %	38	5,75*10 3 Бк
18	- 66,6 %	39	3,46*10 3 Бк
19	354	40	7,45*10 3 Бк
20	68
21	2866 лет