Методическая разработка

Для проведения занятия студентами

по

медицинской и биологической физике

Тема: Анализ спектров испускания веществ с помощью монохроматора

Время проведения занятия:	Для лечебного факультета
	120мин аудиторных + 40 мин самостоятельная работа

1.УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ

Ознакомление с основами излучения и поглощения энергии атомами и молекулами, структурами энергетических уровней атомов и молекул, спектральным анализом и его применением в медицине. Определение с помощью монохроматора спектральных линий газа.

При изучении излучения и поглощения энергии атомами и молекулами, структур энергетических уровней атомов и молекул, принципами спектрального анализа студент знакомится с основами широко используемыми в клинической биохимии и фармакологии оптических методов исследования структуры, состава и концентрации веществ.

Исходный уровень подготовки к занятию должен включать в себя знания тематического материала:

1. Излучение и поглощение энергии атомами. Структура энергетических уровней атомов. Оптический спектр атома водорода. Спектры сложных атомов.

2. Основные понятия квантовой теории.

3. Структура энергетических уровней сложных молекул. Молекулярные спектры.

4. Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ, его медицинское применение.

5. Спектроскопы, спектрографы, монохроматоры и спектрофотометры и их применение в медицине.

В результате проведения занятия студент должен:

4. Знать основы излучения и поглощения энергии атомами и молекулами,

5. Понимать особенности структур энергетических уровней атомов и молекул.

6. Знать принципиальное устройство и виды спектральных приборов.

В результате проведения занятия студент должен уметь определять спектральные линии спектров излучения одноатомных газов и атоманизированных веществ.

2.Контрольные вопросы из смежных дисциплин.

2.1.Основы теории структуры атомов и молекул (общая химия).

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.

3.1. Постулаты Бора и его теория излучения и поглощения энергии атомом водорода.

3.2. Оптический спектр атома водорода. Спектральные серии атома водорода. Спектры сложных атомов.

3.3. Основные понятия квантовой теории.

3.4. Структура энергетических уровней сложных молекул.

3.5. Молекулярные спектры.

3.6. Виды спектров.

3.7. Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ в медицине.

3.8.Устройство и виды спектральных приборов (спектроскопа, спектрографа, монохроматора).

4. Практическая часть занятия

Лабораторная работа. «Анализ спектров испускания веществ с помощью монохроматора»

5. ХОД ЗАНЯТИЯ

5.1. Ответить письменно или устно на контрольные вопросы по теории занятия и по последовательности выполнения работы на приборах, что и как измеряется.

5.2. Выполнить работу согласно руководству к лабораторной работе

5.3. Оформить отчет.

5.4. Защитить работу с оценкой.

6.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ( ДЛЯ СУДЕНТОВ ЛЕЧЕБНОГО ФАКУЛЬТЕТА)

Задачи.

1.Найдите границы серии Лаймана (в частотах и длинах волн). Сопоставьте эти данные с интервалом частот и длин волн видимого света.

2.Найдите границы серии Бальмера (в частотах и длинах волн). Сопоставьте эти данные с интервалом частот и длин волн видимого света.

3.Интенсивность монохроматического света, обусловленного переходом атома со второго уровня на первый в серии Лаймана равна 1 кВт. Сколько фотонов в секунду создают такую интенсивность?

4. Интенсивность монохроматического света, обусловленного переходом атома с третьего уровня на второй в серии Бальмера равна 1 кВт. Сколько фотонов в секунду создают такую интенсивность?

5. Во время перехода электрона в атоме водорода с третьей стационарной орбиты на вторую атом излучает фотон, энергия которого соответствует длине волны 652 нм. На сколько уменьшиться при этом энергия атома водорода?

Самостоятельную работу контролирует преподаватель с выставлением оценки