Физика / Физика / экз вопросы 12-13

вопросы

к устному экзамену по физике и биофизике

для студентов 2-го курса фармацевтического факультета

на 2012 - 2013 учебный год (очное отделение)

1. Вращательное движение. Основные характеристики вращательного движения (угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение). Кинематика вращательного движения.

2. Динамика вращательного движения: момент силы, момент инерции тела. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения.

3. Механические колебания. Основные характеристики колебательного движения (смещение, амплитуда, частота, период, фаза).

4. Гармонические колебания. Дифференциальное и кинематическое уравнения незатухающего гармонического колебания. Скорость и ускорение тела при гармоническом колебании.

5. Энергия колебательного механического движения. Превращения энергии при колебаниях.

6. Затухающие колебания. Дифференциальное и кинематическое уравнения затухающего колебания. Коэффициент затухания, декремент затухания, логарифмический декремент затухания.

7. Вынужденные колебания. Явление резонанса. Начальная фаза и амплитуда при резонансе. Резонансная частота.

8. Механические волны. Кинематическое и динамическое уравнения волны.

9. Энергия волны. Поток энергии. Вектор Умова.

10. Ультразвуковые колебания (УЗК). Источники ультразвука. Особенности взаимодействия ультразвука с веществом. Поглощение УЗК. Использование ультразвука в медицине и фармации.

11. Основное уравнение молекулярно–кинетической теории газов.

12. Средняя квадратическая скорость и средняя кинетическая энергия движения молекул идеального газа. Степени свободы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.

13. Явление переноса в газах. Число соударений и средняя длина свободного пробега молекул идеального газа. Общее уравнение переноса.

14. Уравнение диффузии. Коэффициент диффузии и его связь с величинами, характеризующими молекулярную структуру вещества.

15. Уравнение вязкости. Коэффициент вязкости и его связь с величинами, характеризующими молекулярную структуру вещества.

16. Уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности и его связь с величинами, характеризующими молекулярную структуру вещества.

17. Реальные газы. Взаимодействие между молекулами газа. Уравнение Ван–дер–Ваальса. Сравнение опытных и теоретических изотерм реального газа. Критическое состояние вещества.

18. Жидкости. Свойства и особенности молекулярного строения жидкостей.

19. Реальные жидкости. Вязкость. Сила внутреннего трения (закон Ньютона). Ньютоновские и неньютоновские жидкости.

20. Твердые тела. Кристаллические и аморфные твердые тела.

21. Электрическое поле. Закон Кулона. Основные характеристики поля: напряженность и потенциал. Связь между ними. Энергия, объемная плотность энергии электрического поля.

22. Диэлектрики. Диэлектрическая проницаемость вещества. Поляризация диэлектриков. Связь между вектором поляризации диэлектрика и напряженностью электрического поля.

23. Сегнетоэлектрики. Прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты.

24. Постоянный электрический ток. Э.Д.С. источника тока. Закон Ома в дифференциальной форме.

25. Ток в электролитах и газах. Потенциал ионизации. Закон Ома для электролитов и газов. Электрофорез.

26. Термоэлектрические явления. Контактная разность потенциалов.

27. Термоэлектродвижущая сила. Термопара. Явление Пельтье.

28. Магнитное поле. Основные характеристики поля: магнитная индукция, напряженность. Энергия магнитного поля, объемная плотность энергии магнитного поля.

29. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Самоиндукция.

30. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях.

31. Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты электрона, атома и молекулы.

32. Вектор намагничивания. Магнитная проницаемость вещества. Диа-, пара- и ферромагнетики.

33. Переменный ток. Омическое и емкостное сопротивление в цепи переменного тока. Волновая и векторная диаграммы.

34. Переменный ток. Омическое и индуктивное сопротивление в цепи переменного тока. Волновая и векторная диаграммы.

35. Полное сопротивление (импеданс) участка цепи переменного тока с последовательным соединением резистора, катушки индуктивности и конденсатора. Векторная диаграмма.

36. Закон Ома для полной цепи переменного тока. Резонанс напряжений.

37. Электромагнитные волны и их основные характеристики. Уравнение электромагнитной волны. Энергия волны. Вектор Умова–Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн.

38. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления света. Явление полного внутреннего отражения. Рефрактометрия.

39. Микроскоп. Ход лучей в микроскопе с фотонасадкой. Ход лучей в микроскопе при визуальном наблюдении. Увеличение микроскопа.

40. Явление фотоэффекта. Внешний и внутренний фотоэффект. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна. Применение явления фотоэффекта в медицине.

41. Волновая оптика. Интерференция света. Интерференция в тонких пленках. Интерферометры.

42. Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракционная решетка. Дифракционный спектр.

43. Дисперсия и разрешающая способность оптических приборов (дифракционная решётка, микроскоп).

44. Поляризация света. Поляризация при отражении и преломлении света на диэлектрике. Закон Брюстера.

45. Поляроиды. Двойное лучепреломление. Призма Николя. Закон Малюса.

46. Оптическая активность вещества. Удельное вращение. Дисперсия оптической активности. Поляриметры и их применение.

47. Дисперсия света. Понятие о классической теории дисперсии света. Нормальная и аномальная дисперсия света. Спектральные приборы (спектроскоп, спектрометр, спектрофотометр).

48. Поглощение света. Закон Бугера–Ламберта. Закон Бера. Молярный коэффициент поглощения. Оптическая плотность. Колориметрия.

49. Рассеяние света. Закон Релея. Эффект Тиндаля. Молекулярное рассеяние. Нефелометрия.

50. Тепловое излучение тел. Законы излучения абсолютно чёрного тела (Стефана–Больцмана, Вина).

51. Закон Кирхгофа и его следствия. Гипотеза Планка. Формула Планка.

52. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, их свойства и применение в медицинской практике.

53. Элементы квантовой механики. Волновые свойства движущихся микрочастиц. Длина волны де Бройля. Дифракция электронов.

54. Уравнение Шредингера. Волновая функция и её физический смысл. Соотношение неопределённостей. Частица в одномерной потенциальной яме.

55. Оптические спектры атомов. Спектр атома водорода. Молекулярные спектры.

56. Понятие об индуцированном излучении света. Оптические квантовые генераторы (лазеры) и их применение в медицине.

57. Люминесценция. Виды люминесценции. Флюоресценция, фосфоресценция. Правило Стокса. Квантовый выход люминесценции. Закон Вавилова.

58. Люминесценция биологических систем. Безизлучательный переход. Люминесцентный анализ. Люминесцентные метки и зонды и их применение.

59. Рентгеновские лучи и их свойства. Простейшая рентгеновская трубка. Тормозное рентгеновское излучение и его спектр.

60. Рентгеновские лучи и их свойства. Простейшая рентгеновская трубка. Характеристическое рентгеновское излучение и его спектр.

61. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Применение рентгеновского излучения в медицине. Понятие о рентгеноструктурном анализе.

62. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Активность радиоактивных препаратов.

63. Виды радиоактивного распада.

64. Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом. Его ионизирующая и проникающая способность. Ослабление радиоактивного излучения при прохождении через вещество.

65. Биологическое действие ионизирующих излучений. Защита от ионизирующих излучений. Применение радиоактивных излучений для изучения строения вещества и свойств клетки. Изотопные индикаторы и способы их получения.

66. Дозиметрия. Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная и эффективная эквивалентная дозы. Мощность дозы.

67. Детекторы ионизирующего излучения. Дозиметры.

68. Структура и основные функции биомембран. Модельные липидные мембраны.

69. Физическое состояние липидов в мембране и методы исследования мембран (ЯМР, ЭПР, метод флюоресцентых и спиновых зондов, электронная микроскопия, ИК – спектроскопия, рентгеноструктурный анализ).

70. Транспорт веществ через биологические мембраны. Явление переноса. Общее уравнение переноса.

71. Пассивный транспорт. Диффузия. Простая и облегченная диффузия, осмос, фильтрация.

72. Физические методы изучения переноса веществ через мембраны (изотопные, осмотические, красителей и др.).

73. Активный транспорт. Молекулярная организация мембранной системы активного транспорта на примере натрий-калиевого насоса.

74. Биопотенциалы покоя. Механизм их возникновения.

75. Биопотенциал действия. Механизм его возникновения.

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Антонов В. Ф. и др. «Биофизика». – М., 2000.

2. Грабовский Р. И. «Курс физики». - М., 1974.

3. Владимиров Ю. А., Рощункин Д. И., Потапенко А. Я., Деев А.И. «Биофизика». – М., 1983.

4. Губанов Н. И., Утенбергенов А. А. «Медицинская биофизика». – М., 1978.

5. Ремизов А. Н. «Медицинская и биологическая физика». – М., 1996.

6. Ремизов А. Н. «Медицинская и биологическая физика». – М., 1987.

7. Ремизов А. Н. «Курс физики, электроники и кибернетики для медицинских институтов». – М., 1982.

8. Баранов А.П. и др. «Физический практикум». – Витебск, 2005.

Дополнительная:

1. Белановский А. С. «Основы биофизики для ветеринаров». - М., 1989.

2. Евстратова К. И. и др., «Физическая и коллоидная химия». - М., 1990.

3. Рубин А. Б., «Биофизика» (т. 1 и 2). - М., 1987.

ПЕРЕЧЕНЬ

ПРАКТИЧЕСКИХ УМЕНИЙ И НАВЫКОВ ПО ФИЗИКЕ И БИОФИЗИКЕ

ДЛЯ 2-ОГО КУРСА ОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

НА 2012 - 2013 УЧЕБНЫЙ ГОД.

1. Пользование измерительными приборами (умение определить цену деления и произвести отсчет показаний по шкале прибора):

а) приборами для измерения линейных размеров (линейка, штангенциркуль, микрометр);

б) приборами для измерения времени (механический и электронный секундомеры);

в) приборами для измерения массы – аптекарские и аналитические весы;

г) приборами для измерения только одной из характеристик электрического тока (величины тока или напряжения) и имеющими шкалу на один диапазон измерения;

д) приборами для измерения только одной из характеристик электрического тока (величины тока или напряжения) и имеющими шкалу на несколько диапазонов измерения;

е) универсальными приборами, предназначенными для измерения величины тока и напряжения и имеющими шкалу на несколько диапазонов измерения.

2. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом измерения максимального давления в пузырьке воздуха.

3. Определение вязкости жидкости вискозиметром оствальда.

4. Пользование оптическими приборами:

а) рефрактометр (принцип работы, подготовка прибора к работе, проверка правильности показаний прибора, отсчет измерений по шкале, построение градуировочной кривой, определение неизвестной концентрации раствора);

б) поляриметр (схема прибора, назначение отдельных элементов, отсчет показаний по основной шкале и шкале нониуса, определение удельного вращения и концентрации неизвестного оптически активного раствора);

в) микроскоп (ход лучей в микроскопе без насадки, определение цены деления шкалы окуляра микроскопа, определение истинных размеров предмета и предела разрешения микроскопа);

г) микроскоп с фотонасадкой (ход лучей в микроскопе с фотонасадкой, получение изображения на матовом стекле фотонасадки, определение увеличения микроскопа с фотонасадкой, определение истинных размеров предмета и предела разрешения микроскопа);

д) фотоэлектроколориметр (схема прибора, назначение отдельных элементов, отсчет показаний по шкале оптической плотности или прозрачности, включение прибора, подготовка и установка кювет, выбор светофильтра, наиболее пригодного для работы с исследуемым раствором, регулировка световых потоков, измерение оптической плотности (коэффициента светопропускания) и определение концентрации исследуемого раствора);

е) спектроскоп (ход лучей в спектроскопе, определение положения спектральных линий, отсчет показаний по шкале микрометрического винта спектроскопа, построение градуировочной кривой, определение длин волн в спектрах излучения и поглощения по градуировочной кривой).

ж) спектрофотометр (ход лучей в спектрофотометре, принцип работы прибора, получение спектров поглощения, определение других параметров поглощения, определение концентрации растворов по их спектрам поглощения ).

з) дозиметр – радиометр (принцип действия прибора, подготовка прибора к работе, проверка готовности прибора к работе, измерение мощности экспозиционной дозы, работа в режиме оценки объемной активности радионуклидов в образцах).