13. Оптический микроскоп. Ход лучей. Увеличение и т.Д.
Для больших увеличений используют систему короткофокусных линз – объектив – окуляр. Такая система носит название – микроскоп. Изображение получается в фокальной плоскости окуляра.
АВ - предмет; A1B1- изображение; А2В2 - изображение, даваемое окуляром (оно увеличенное перевёрнутое мнимое). Для получения микрофотографий объектив (или окуляр) отодвигают, тогда A1B1 получается за передним фокусом F2, а изображение будет действительным, увеличенным справа от окуляра. Бета = А2В2/АВ - увеличение микроскопа Бета = L*S/F1F2, где L - длинна тубуса; S - расстояние наилучшего зрения. Но полученное увеличение зависит от разрешающей способности глаза Zгл. = 70мкм; и микроскопа, которое связано с дифракцией на мелких структурах;
Z= лямбда/2n sin фи;
n - показатель преломления веществ между объективом и предметом;
фи - апертурный угол (между крайними лучами входящими в объектив); лямбда -длинна волны света, освещающего предмет.
Г=Zгл/Z - полезное увеличение микроскопа.
Для увеличения разрешающей способности необходимо уменьшить предельное разрешение Z; для этого увеличивают n, вводя иммерсионную жидкость с показателе преломления близким к n - стекла между предметом и объективом.
14. 3аконы излучения абсолютно чёрного тела (Стефана - Больцмана, Вина). Формула Планка. Использование термографии в диагностике.
Излучение чёрного тела имеет сплошной спектр. Графически это выглядит для разных температур так:
Существует максимум спектральной светимости, который при повышении
температуры смещается в сторону коротких волн.
По мере нагревания чёрного тела его энергетическая светимость (Re)
увеличивается: Re = опред интеграл от 0 до бескон от Eлямда*dлямда
Стефан и Больцман установили, что Re=сигма*T^4
Сигма = 5,6696*10^-8 Вт/K*м^2 - постоянная Стефана-Больцмана,
T=t+273 - абсолютная (термодинамическая) температура по шкале
Кельвина. Все замечали это на практике, чем выше температура спирали, нагретой печи, тем больше они излучают тепла.
ЛЯМДАmax=b/T - закон смещения Вина. Чем выше температура нагретого тела, тем более короткие волны оно излучает. Это также все замечали - человеческое тело излучает в области невидимых инфракрасных длин волн; чем более нагретым становится тело, тем оно начинает светиться цветом близким к фиолетовому: красное, оранжевое, жёлтое, голубое... Законы Стефана-Больцмана и Вина лежат в основе оптической пирометрии - определения температуры тел по их излучательной способности. Регистрация излучения разных участков поверхности тела и определение их температуры, диагностический метод - термография (воспалительные процессы изменяют местную температуру и по изменению температуры находят место воспаления) Планк получил формулу для спектральной плотности абсолютно черного тела (Eлямда) и серого тела (r лямда) (лямда-индекс): Eлямда=2п*h*c^2/лямда^5 * 1/exp[h*c/k*T*лямда-1]
альфа - коэффициент поглощения
h - постоянная Планка;
С - скорость света в вакууме;
лямда - длина волны;
k - постоянная Больцмана;
Т - абсолютная температура.
. 17.Физические основы рентгенографии
Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения - просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодинамика).
Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120кэВ. При этой энергии шоковый коэффициент ослабления в основном определяется фотоэффектом. Его значение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона, в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения, и пропорционально третий степени атомного номера вещества-поглотителя M=k*лямбда в 3*zв3, k- коэф, пропорциональности.
Существенное различие поглощения рентгеновского излучения разными тканями позволяет в живой проекции видеть изображение внутренних органов тела человека.
Рентгенодиагностику используют в двух вариантах: рентгеноскопия-изображение рассматривают на рентгенолюминицирующем экранах; рентгенография изображение фиксируется на фотопленке.
Яркость изображения на фотопленке и время экспозиции зависят от интенсивности рентгеновского излучения.
Интенсивность не может быть большой, чтобы не вызвать нежелательных биологических последствий. Есть технические приспособления, излучающие изображения при малых интенсивностях рентгеновского излучения.С лечебной целью рентгеновское излучение применяют главным образом для уничтожения злокачественных образований (рентгенотерапия)
Методы рентгеновского излучения:
Флюрография
Ренгтгенография
Гентгеноскопия
Рентгеновская томография
18. Использование ионизирующего излучения и радионуклеотидов в медицине.
1) При взаимодействии вода ионизируется => образуются хим. активные радикалы => образуется H2O2,OH- - химически активные радикалы и ионы, вступают в химическую реакцию с веществом клетки => серъёзные заболевания.
Изотопы, излучающие излучение – радионуклеотиды. Одни изотопы стабильны, другие нет. Химически они неразличимы, а физически – да.
Использование в медицине: Фиксируют нестабильные изотопы. Для определения заболеваний щитовидной железы человеку вводят радиоактивный J и наблюдают за активностью щитовидной железы. Аналогично наблюдают за работой почек.
2) Лечение – локальное воздействие на опухоли. Воздействие ионизирующим излучением радионуклеотидов Co. Важно, что альфа-частица хорошо взаимодействует с веществом, у бета – меньше заряд и масса => взаимодействие с веществом в меньшей степени. Гамма – излучение – э/м волна => степень ионизации различна. Всё ионизирующее вещество переносит ограниченнуюE.