Вопросы для самопроверки

1. Назовите типы лазеров, используемых в медицине.

2. Как работает рубиновый лазер?

3. Что называется индуцированным излучением?

4. Как работает газовый лазер?

5. Перечислите основные достоинства лазерного излучения?

6. От чего зависит мощность лазера?

7. Как влияет лазерное излучение на биообъект?

8. Используется лазер в терапевтических целях?

9. Как в медицине используются лазеры?

10. Каков биофизический механизм действия лазерного излучения на организм?

Раздел 2. Биофизика сложных систем лекция10. Основы гемодинамики и биореологии

Для молекулярного строения жидкостей характерно упорядоченное относительное расположение частиц, расстояние между которыми незначительно при больших силах взаимодействия. При небольшом уменьшении расстояния между молекулами появляются большие силы межмолекулярного отталкивания.

Подобно твердым телам, жидкости мало сжимаемы и обладают большой плотностью. Подобно газам - принимают форму сосуда, в котором находятся. Следовательно, можно считать, что обычные жидкости изотропны. Структурно они являются аморфными телами.

По теории Я.И. Френкеля, молекулы жидкости, подобно частицам твердого тела, колеблются около положения равновесия. Однако эти положения равновесия не являются постоянными.

По истечении некоторого времени, называемого временем «оседлой жизни», молекулы скачком переходят в новое положение равновесия на расстояние, равное среднему расстоянию между соседними молекулами в жидкости. Это расстояние приблизительно можно определить по формуле

, (10.1)

где n - концентрация молекул жидкости, м^-3;

N_A=6,02·10²³ моль^-1 - постоянная Авогадро;

μ - молярная масса, кг/кмоль;

ρ - плотность жидкости, кг/м³.

Порядок δ составляет 10^-10м. Среднее время "оседлой жизни" молекулы называется временем релаксации. С повышением температуры и понижением давления время релаксации уменьшается. Это обусловливает большую подвижность молекул жидкости и малую ее вязкость.

Для того чтобы молекула жидкости перескочила из одного положения равновесия в другое, должна нарушиться связь с окружающими ее молекулам и образоваться связь с новыми ее соседями. Процесс разрыва связей требует затраты энергии. Эта энергия называется энергией активации. Она выделяется при образовании новых связей. Зависимость времени релаксации от температуры жидкости и энергии активации выражается формулой

, (10.2)

где E₀ - энергия активации, Дж;

k=1,38·10²³ – постоянная Больцмана, Дж/К;

T – абсолютная температура, К;

τ₀ - средний период колебаний молекул около положения равновесия, с.

Зная среднее перемещение и среднее время τ можно определить среднюю скорость движения молекул в жидкости

…………………. . (10.3)

Эта скорость мала по сравнению со средней скоростью движения молекул в газе. Так, например, для молекул воды она в 20 раз меньше, чем для молекул пара при той же температуре.

В течение времени «оседлой жизни» (порядка 10 мс) большинство молекул жидкости удерживается в своих положениях равновесия, и лишь небольшая их часть успевает за это время перейти в новые положения равновесия. За более длительное время большинство молекул жидкости успевает переменить свое местоположение. Поэтому жидкости принимают форму сосуда и обладают свойством текучести.