
- •Тема 1. Введение Материя и формы ее движения. Значение физики в медицине.
- •Классификация медицинской электронной аппаратуры
- •Классификация медицинской электроники по функциональному назначению:
- •II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.
- •Действие электрического тока на организм.
- •Обеспечение электробезопасности при работе с медицинской аппаратурой.
- •Основные требования электробезопасности
- •Классификация медицинской аппаратуры по способу дополнительной защиты от поражающего действия электрического тока.
- •Надежность медицинской аппаратуры
- •Тема 2. Механические колебания
- •Основные определения и характеристики колебательного процесса.
- •Дифференциальное уравнение, решение. График.
- •Полная энергия колеблющейся точки.
- •Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение, его решение. График. Логарифмический декремент затухания.
- •Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение. Решение. Резонанс.
- •Автоколебания.
- •Сложение гармонических колебаний, направленных вдоль одной прямой.
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
- •Сложное колебание. Гармонический спектр сложного колебания. Теорема Фурье.
- •Тема 3 механические волны.
- •Уравнение плоской механической волны.
- •Энергия волны. Поток энергии волны. Вектор Умова.
- •Эффект Доплера.
- •Тема 4. Акустика. Природа звука.
- •Физические характеристики звука.
- •Характеристики слухового ощущения (Физиологические характеристики).
- •Шкала уровней громкости.
- •Звуковые методы исследования в клинике.
- •Тема 5. Гидродинамика
- •Уравнение неразрывности струи
- •Уравнение Бернулли
- •Практические следствия из уравнения Бернулли.
- •Вязкость жидкости.
- •Ламинарное и турбулентное течение
- •Распределение скорости и градиента по сечению трубы при ламинарном течении.
- •Течение реальной жидкости по горизонтальной трубе постоянного сечения. Закон Гагена - Пуазейля.
- •Течение жидкости по горизонтальной трубе переменного сечения
- •Течение жидкости по разветвленной трубе
- •Течение жидкости по трубе с эластичными стенками
- •Тема 6. Биореология.
- •Зависимость коэффициента вязкости крови
- •Физические модели кровообращения.
- •Закономерности выброса и распространения крови в большом круге кровообращения.
- •Работа и мощность сердца.
- •Тема 7. Биологические мембраны Значение и функции биологических мембран. Строение мембран.
- •Физиологические функции мембран.
- •Физические свойства мембран.
- •Модели искусственных мембран для изучения свойств мембран.
- •Методы исследования мембран
- •1. Микрокалориметрия.
- •3. Люминесцентный анализ.
- •4. Рентгеноструктурный анализ.
- •5.Электронный парамагнитный резонанс (эпр).
- •6.Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •Диффузия в жидкостях. Закон Фика.
- •Пассивный транспорт веществ.
- •Перенос незаряженных частиц (атомов и молекул) через мембрану
- •Перенос заряженных частиц (ионов) через мембрану.
- •3. Облегченная диффузия.
- •Активный транспорт.
- •Тема 8. Электромагнитные явления в биологических системах.
- •Равенство Доннана.
- •Потенциал покоя
- •Потенциал действия.
- •Распространение потенциала действия. (проведение возбуждения по нервным волокнам).
- •Тема 9. Биофизические принципы исследования электрических полей в организме.
- •2. Электрический дипольный момент диполя
- •Напряженность электрического поля диполя.
- •Потенциал. Разность потенциалов.
- •Диполь в электрическом поле.
- •Токовый диполь. Эквивалентный электрический генератор.
- •Тема 10. Электрокардиография
- •Метод отведений Эйнтховена
- •Блок-схема кардиографа.
- •Вектор-электрокардиография.
- •Тема 11. Электродинамика Электрические колебания.
- •Колебательном контуре.
- •Незатухающие электромагнитные колебания.
- •Затухающие колебания
- •Вынужденные колебания.
- •Тема 12. Импульсные токи Апериодический разряд конденсатора
- •Характеристики импульсных токов.
- •6. Коэффициент заполнения
- •Генераторы импульсных токов.
- •Изменение формы импульса.
- •Дифференцирующая цепь
- •Интегрирующая цепь.
- •Действие импульсного тока на ткани организма
- •Тема 13.
- •Биологические основы реографии
- •Цепи переменного тока, содержащие отдельные элементы
- •Цпт, содержащая последовательно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Цепь переменного тока, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Тема 14. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны
- •Основные положения электромагнитной теории Максвелла.
- •Уравнение электромагнитной волны.
- •Энергия электромагнитной волны
- •Шкала электромагнитных волн.
- •Физические процессы, происходящие в тканях организма под действием токов и электромагнитного поля
- •3. Переменное магнитное поле.
- •Тема 15. Поляризация света
- •Методы получения полностью поляризованного света
- •При отражении от неметаллического зеркала
- •2.При двойном лучепреломлении
- •3. Дихроизм.
- •Система поляризатор – анализатор
- •Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия.
- •Поляризационный микроскоп
- •Тема 16. Тепловое излучение. Природа теплового излучения.
- •Характеристики теплового излучения
- •Закон Кирхгофа
- •Спектр излучения ачт
- •Законы излучения абсолютно черного тела
- •Формула Планка и её применение для уточнения законов теплового излучения абсолютно черного тела
- •Тема 17 элементы квантовой физики Волновые свойства частиц. Длина волны де Бройля
- •Электронный микроскоп
- •Люминесценция
- •В зависимости от причины, вызвавшей свечение:
- •Фотолюминесценция
- •Закон Стокса
- •Применение люминесценции в медицине
- •Индуцированное излучение Лазеры – оптические квантовые генераторы
- •Свойства лазерного излучения
- •Применение лазеров в медицине
- •Голография и возможности её применения в медицине
- •Тема 18. Рентгеновское излучение
- •Свойства рентгеновского излучения
- •Механизмы генерации рентгеновского излучения
- •Рентгеновская трубка
- •Зависимость энергии рентгеновского излучения от рабочих параметров рентгеновской трубки.
- •Действие рентгеновского излучения на вещество
- •Применение рентгеновского излучения в медицине
- •Тема 19. Ионизирующее излучение
- •Строение атомного ядра
- •Модели строения ядра
- •Энергия связи
- •Радиоактивность. Виды излучений
- •Основной закон радиоактивного распада
- •Радиоактивность в природе – естественная фоновая радиация
- •Дозиметрия ионизирующего излучения Проникающая и ионизирующая способности радиоактивного излучения
- •Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм
- •Характеристики ионизирующего излучения
- •Дозиметрическая аппаратура
- •Защита от ионизирующего излучения
Сложное колебание. Гармонический спектр сложного колебания. Теорема Фурье.
В природе наблюдаются
сложные колебания
– колебательное движение, при котором
смещение точки описывается не по
гармоническому закону, а по любому
другому периодическому закону
На практике очень часто сложные колебания приходится раскладывать на простые. Разложение сложных колебаний на простые (гармонические) колебания осуществляют, пользуясь теоремой Фурье: любое сложное периодическое колебание может быть представлено суммой простых гармонических колебаний, периоды (или частоты) которых кратны периоду (или частоте) сложного колебания.
Совокупность гармонических колебаний, на которые можно разложить периодическое сложное колебание, называется спектром колебаний (рис. 2.10).
Сложное периодическое колебание удобнее представить не спектром колебаний, а спектром частот. Спектр частот представляют на координатной плоскости, где по оси абсцисс отложена частота (), а по оси ординат - амплитуда (А) гармонического колебания с данной частотой (рис. 2.11).
|
|
Рис. 2.10. |
Рис. 2.11. |
Контрольные вопросы
•Периодические колебания. Свободные колебания. Основные характеристики колебательного процесса. •Идеальные колебания: механизм генерации, дифференциальное уравнение, решение. Графики смещения, скорости, ускорения. •Полная энергия колеблющейся точки. •Затухающие колебания: механизм генерации, дифференциальное уравнение, решение. График зависимости смещения от времени. Логарифмический декремент затухания. •Вынужденные колебания: механизм генерации, дифференциальное уравнение, решение. Особенности амплитуды вынужденных колебаний. Резонанс. •Автоколебания. •Сложение однонаправленных колебаний. Биения. •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Простейшие фигуры Лиссажу. •Сложное колебание. Гармонический спектр. •Теорема Фурье.
Тема 3 механические волны.
Процесс распространения колебаний в данной упругой среде, при котором происходит процесс переноса энергии без переноса вещества, называется волновым процессом.
Механическая волна – возмущение, распространяющееся в упругой среде.
Поперечная волна – это волна, в которой колебания частиц среды происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Поперечные волны образуются только в твердых телах, в которых имеются внутренние упругие силы, противодействующие деформации сдвига.
Продольная волна – это волна, в которой колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны. Продольные волны могут распространяться в средах, имеющих внутренние силы, противодействующие деформации объёмного сжатия, т.е. во всех средах.
Длина волны - расстояние между двумя ближайшими точками волны, колеблющимися в одной фазе, иначе можно сказать, что длина волны – это расстояние, на которое волна распространяется за время одного периода
.
Здесь - скорость распространения волны.
Уравнение плоской механической волны.
Уравнение плоской
волны выражает зависимость смещения
любой колеблющейся точки, участвующей
в волновом процессе, от координаты её
равновесного положения и времени,
.
Уравнение плоской волны:
,
где
- смещение частицы среды от положения
равновесия,
- амплитуда волны,
- круговая частота,
- время,
- скорость волны,
- координата точки среды.
Т.к.
и
,
то уравнение плоской волны можно записать