Определение средней частоты
Средняя
частота электрических колебаний по
каждому каналу, на участке осреднения
t
= 2с, определяется
.
По полученным значениям частоты идентифицировать наблюдавшийся ритм колебаний по современной классификации частот ЭЭГ, с помощью таблицы.
33. Физическая природа света. Волновые свойства света. Длина световой волны. Физические и психофизические характеристики света.
Оптика – раздел физики, в котором изучаются природа света, законы его распространения и взаимодействия с веществом.
Оптика оказалась одним из первых разделов физики, где проявилась ограниченность классических представлений о природе. Была установлена двойственная природа света:
Корпускулярная теория света, берущая начало от Ньютона, рассматривает его как поток частиц — квантов света или фотонов. В соответствии с идеей Планка любое излучение происходит дискретно, причём минимальная порция энергии (энергия фотона) имеет величину , где частота ν соответствует частоте излучённого света, а h есть постоянная Планка. Использование представлений о свете, как потоке частиц, объясняет явление фотоэффекта и закономерности теории излучения.
Волновая теория света, берущая начало от Гюйгенса, рассматривает свет как совокупность поперечных монохроматических электромагнитных волн, а наблюдаемые оптические эффекты как результат сложения (интерференции) этих волн. При этом считается, что в отсутствие перехода энергии излучения в другие виды энергии, эти волны не влияют друг на друга в том смысле, что, вызвавшая в некоторой области пространства интерференционные явления, волна продолжает распространяться дальше без изменения своих характеристик. Волновая теория электромагнитного излучения нашла своё теоретическое описание в работах Максвелла в форме уравнений Максвелла. Использование представления о свете, как о волне, позволяет объяснить явления, связанные с интерференцией и дифракцией, в том числе структуру светового поля (построение изображений и голографию).
Характеристики света
Длина световой волны λ зависит от скорости распространения волны в среде и связана с нею и частотой соотношением:
λ=υ/ν=с/nν
На практике принято считать, что показатель преломления среды является функцией длины волны: n = n(λ). Зависимость показателя преломления от длины волны (точнее -от частоты) проявляется в виде явления дисперсии света.
Характеристиками света являются:
-спектральный состав, определяемый диапазоном длин волн света.
-интенсивность, пропорциональная квадрату амплитуды электрического вектора электромагнитной волны.
-поляризация, определяемая изменением пространственной ориентации электрического вектора по мере распространения волны в пространстве.
-направление распространения луча света, совпадающее с направлением нормали к волновому фронту (при отсутствии явления двойного лучепреломления)
34. Отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика, ее применение в медицине.
Из теории электромагнитного поля, разработанной Дж. Максвеллом, следовало: электромагнитные волны распространяются со скоростью света — 300 000 км/с, что эти волны поперечны, так же как и световые волны. Максвелл предположил, что свет — это электромагнитная волна. В дальнейшем это предсказание нашло экспериментальное подтверждение.
Как и электромагнитные волны, распространение света подчиняется тем же законам.
Закон отражения. Угол падения равен углу отражения (α=β). Падающий луч АО, отраженный луч ОВ и перпендикуляр ОС, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
Закон преломления. Луч падающий АО и преломленный ОВ лежат в одной плоскости с перпендикуляром CD, проведенным в точке падения луча к плоскости раздела двух сред. Отношение синусов угла падения а и угла преломления у постоянно для данных двух сред и называется показателем преломления второй среды по отношению к первой: .
Законы
отражения света учитываются при
построении изображения предмета в
зеркалах (плоском, вогнутом и выпуклом)
и проявляются в зеркальном отражении
в перископах, в прожекторах, автомобильных
фарах и во многих других технических
устройствах.Законы преломления света
учитываются при построении изображения
во всевозможных линзах, призмах и их
совокупности (микроскоп, телескоп), а
также в оптических приборах (бинокли,
спектральные аппараты, фотоаппараты и
проекционные аппараты).
Если
световой луч следует из оптически менее
плотной среды (например, из воздуха;
nвозд.
= 1) в оптически более плотную среду
(например в стекло с показателем
преломления nст.
= 1,5), то на их границе произойдет частичное
отражение и частичное преломление
света.
Отсюда
следует, что
,
то есть синус угла преломления g
меньше, чем синус угла падения a, в 1,5
раза. А если sin
g < sin
a,
то и g < a;
то есть световой луч, преломляясь в этих
обстоятельствах, как бы старается
прижаться к нормали (см. схему на рис.3).
Если
же световой луч пустить из оптически
более плотного стекла в оптически менее
плотный воздух, то угол преломления
окажется, наоборот, больше угла падения,
g > a.
Для обсуждаемого обратного хода луча
закон преломления:
следовательно, sin g = 1,5 sina; g > a
Эта
ситуация иллюстрируется схемой А на
рисунке
Если угол падения a увеличить до некоторого предельного значения aпр, то угол преломления g > a достигает наибольшего значения g=900. Преломленный луч скользит по границе раздела двух сред. При углах падения a >aпр явление преломления не происходит, а вместо частичного отражения на границе раздела фаз происходит полное отражение света внутрь оптически более плотной среды, или полное внутреннее отражение. Это оптическое явление составляет основу целого физико-технического направления, которое называется волоконная оптика.
В медицине волоконная оптика нашла применение в эндоскопах - устройствах для осмотра внутренних полостей (например, желудка). Световод, представляющий собой жгут из большого числа тонких стеклянных волокон, помещенных в общую защитную оболочку, вводится в исследуемую полость. Часть волокон используется для организации освещения полости от источника света, расположенного вне тела пациента. Световод может использоваться и для передачи во внутреннюю полость лазерного излучения в лечебных целях.
Полное внутреннее отражение происходит и в некоторых структурах сетчатки глаза.