- •Вопросы и задачи к модулю «основы биологической физики» для студентов 1 курса всех факультетов на 1 семестр тема: Элементы теории вероятностей.
- •Тема: Элементы теории вероятностей
- •Тема: Формула полной вероятности
- •Тема: Случайные величины и законы их распределения
- •Тема: Случайные величины и законы их распределения
- •Тема: Математическая статистика
- •Тема: Сравнение 2-х статистических совокупностей
- •Тема: Сравнение 2-х статистических совокупностей
- •Тема: Коэффициент корреляции и его свойства. Уравнения регрессии
- •Тема: Элементы теории информации
- •Тема: Элементы теории информации.
- •Тема: Сенсорные системы
- •Тема: Физическая оптика
- •Тема: Геометрическая оптика
- •Геометрическая оптика
Грани правильного тетраэдра пронумерованы. Определите количество информации, заключенное в сообщении о том, что тетраэдр выпал гранью 4? (Ответ: 2 бита)
Определите количество информации, заключенное в сообщении о том, что из колоды карт выпала карта валет пиковый? Вся колода состоит из 32 карт. (Ответ: 5 бит)
Определите количество информации, заключенное в сообщении состоящем из 4 символов, если весь алфавит сообщений содержит 8 символов. (Ответ: 12 бит)
Какое количество информации содержится в сообщении о том, что данный нуклеотид в молекуле ДНК содержит цитозин, если известно, что в ДНК с одинаковой частотой встречаются азотистые основания четырех типов. (Ответ: 2 бита)
Определите энтропию системы, которая может находиться в трех состояниях с вероятностями: 0,25, 0,25, 0,5 соответственно.(Ответ: 1,5 бита)
Определите энтропию двумерной характеристики данного вида растения, которое может иметь один из 8 видов цветов и одну из 4 форм листа. (Ответ: 5 бит)
Определите количество информации, которое получит экспериментатор при однократном изъятии шарика из урны, если в урне находится 15 черных, 15 красных, 15 зеленых и 15 белых шаров. (Ответ: 2 бита)
Определите количество информации, которое получит экспериментатор-дальтоник, воспринимающий красный и зеленый цвет как один при однократном изъятии шарика из урны. В урне находится 25 черных, 25 красных, 25 зеленых и 25 белых шаров. (Ответ: 1,5 бита)
Определите пропускную способность канала связи, если при передаче информации в течение 24 секунд было передано 2640 бит информации. (Ответ: 110 бит/с)
Определите количество информации, заключенное в сообщении о событии, вероятность наступления которого равна 0,5 .(Ответ: 1 бит)
Определите энтропию системы, которая может находиться в 8 равновероятных состояниях. (Ответ: 3 бита)
Определите энтропию системы: колода карг (32 карты) и тетраэдр. (Ответ: 7 бит)
Определите пропускную способность канала связи, если при передаче информации в течение 16 секунд было передано 192 бита информации. (Ответ: 12 бит/с)
Какое количество информации было передано по каналу связи в течение 15 секунд, если пропускная способность его 20 бит/с? (Ответ: 300 бит)
Как долго осуществлялась передача информации, если при пропускной способности канала связи 25 бит/с было передано 600 бит информации? (Ответ: 24 с)
Тема: Сенсорные системы
Теоретические вопросы
Как формулируется закон Вебера?
* Отношение минимально определяемого изменения силы стимула к величине этого стимула есть величина постоянная
Как в аналитическом виде выглядит закон Вебера?
*
Как в аналитическом виде выглядит закон Стивенса.
*
Как в аналитическом виде выглядит закон Вебера-Фехнера.
*
Дайте определение абсолютного порога ощущения.
* Минимальное значение силы стимула, вызывающее появление ощущения
Дайте определение максимального абсолютного порога ощущения?
* Максимальное значение интенсивности ощущений при действии внешних стимулов
Дайте определение дифференциального пространственного порога?
* Наименьшее расстояние между раздражителями, при котором последние воспринимаются как раздельные
Дайте определение дифференциального временного порога?
* Минимальное время действия стимула, которое мы способны дифференцировать в своих ощущениях
Дайте определение психофизического направления?
* Направление, устанавливающее связь между характеристиками различных свойств вызвавших их раздражений
Тема: Физическая оптика
Что называется оптическим путем?
* Произведение геометрического пути на показатель преломления среды
Что называется интерференцией света?
* Перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких световых волн
Что называется дифракцией волн?
* Явление, которое проявляет себя как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн
Что называется поляризацией света?
*Процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества (при преломлении) или при отражении светового потока
Выберите условие максимума интенсивности света при интерференции.
*
Выберите условие минимума интенсивности света при интерференции.
*
Выберите формулировку принципа Гюйгенса?
* Образующиеся вторичные волны являются когерентными и интерферируют между собой
Выберите формулировку принципа Френеля?
* Каждая точка волн. пов.,кот достиг волна явл ист вторичных сферических волн
Выберите формулу для дифракционной решетки.
*
Что называется поляризатором?
* Устройство, предназначенное для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольным состоянием поляризации
Выберите формулу для закона Малюса.
*
Выберите формулу для определения утла поворота плоскости поляризации плоскополяризованного света.
*
Выберите формулу закона Брюстера.
*
Какие вещества называют оптически активными?
* Это способность среды (кристаллов, растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения (света)
Оптическая разность хода двух когерентных лучей составляет
мкм. Определить результат интерференции лучей с длиной волны 640 нм. (Ответ: максимум)
Оптическая разность хода двух лучей, полученных от независимых источников, составляет 6,4 мкм. Определить результат интерференции лучей с длиной волны 640 нм. (Ответ: интерференция отсутствует)
Оптическая разность хода двух когерентных лучей составляет
мкм. Определить результат интерференции лучей с длиной волны 640 нм. (Ответ: минимум)
Разность хода двух интерферирующих волн в вакууме равна 0. Чему равна соответствующая разность фаз? (Ответ: 0)
Разность хода двух интерферирующих волн в вакууме равна 0,2 длины волны. Чему равна соответствующая разность фаз? (Ответ: 72°)
Разность фаз двух интерферирующих волн в вакууме равна те/3. Скольким длинам волн в вакууме будет соответствовать оптическая разность хода этих волн? (Ответ: А/6)
На пути луча света перпендикулярно ему поставлена стеклянная пластинка (п = 1,5) толщиной 1=1 мм. На какую величину изменится оптическая длина пути? (Ответ: 0,5 мм)
Определите толщину кварцевой пластинки для которой угол поворота плоскости поляризации света с длиной волны 500 нм равен 48°. Постоянная вращения кварца для этой длины волны 30 град./мм. (Ответ: 1,6 мм)
Раствор сахара, налитый в трубку длиной 1=20 см и помещенный между поляризатором и анализатором, поворачивает плоскость поляризации света (А=0,5 мкм) на а=30°. Найдите (в г/см3) концентрацию сахара в растворе, если удельное вращение сахара для этой длины волны [а0]=6,67 град см2/г. (Ответ: 0,22 г/см3)
При прохождении света через слой толщиной lj = 10 см 10%-ного раствора сахара плоскость поляризации света повернулась на угол aj =17°. В растворе сахара с неизвестной концентрацией сахара, при прохождении света через слой толщиной І2 = 25 см, плоскость поляризации повернулась на угол 0.2 =34°. Найдите концентрацию второго раствора. (Ответ: 8%).
Между николями, расположенными под 45°, поместили пластинку кварца толщиной / =1,5 мм, в результате чего поле зрения стало максимально светлым. Определите постоянную вращения используемого в опыте кварца для монохроматического света. (Ответ: 30 град/мм)
Угол падения светового луча на некоторое вещество равен 60°. Определите показатель преломления вещества, если отраженный от вещества луч полностью поляризован? (Ответ:
1,7)
Два николя расположены так, что угол между их главными плоскостями составляет 60°. Как изменится интенсивность естественного света при прохождении его через первый НИКОЛЬ? (Ответ: уменьшится в 2 раза)