Вопросы к экзамену по физике / Вопросы к экзамену
.docУТВЕРЖДЕНО
на заседании кафедры медицинской и биологической физики
Пермской государственной медицинской Академии
" " августа 200__ года
Зав. кафедрой
Проф. Кирко Г.Е.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНАМ
ПО КУРСУ МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Раздел 1. МЕХАНИКА
Линейные перемещения, скорость, ускорение. Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения. Второй закон Ньютона для поступательного движения. Дифференциальная форма этого закона.
Момент силы. Момент инерции материальной точки и тела. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела.
Только для
стоматологического факультета
Биомеханика ортодонического перемещения зуба.
Упругие свойства твердых тел. Деформация, ее виды. Упругие силы. Закон Гука, его график. Модуль Юнга
Колебательное движение. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Уравнение для смещения, скорости и ускорения гармонических колебаний. Амплитуда. Фаза. Период. Простая и циклическая частота. Графики уравнений. Энергия тела, совершающего гармонические колебания. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих гармонических колебаний. Уравнение для смещения. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания.
Механические волны. Уравнение плоской механической волны. График. Поток энергии волны. Интенсивность ( Плотность потока энергии). Вектор Умова.
Звук. Физические характеристики звука: скорость распространения, частота, интенсивность, звуковое давление, акустический спектр. Характеристики слухового ощущения (громкость, высота, тембр) и их связь с физическими характеристиками звука. Аудиометрия. Закон Вебера-Фехнера. Акустический импеданс. Отражение и поглощение звуковых волн. Реверберация. Физические основы слуха. Понятие о звукопроводящей и звуковоспроизводящей системах. Физические основы звуковых методов исследования в клинике.
Ультразвук. Источники и приемники ультразвука. Особенности распространения ультразвука и его применение в медицине и биологии. Эффект Доплера и его использование в медикобиологических исследованиях. Инфразвук, особенности его распространения. Биофизические основы действия инфразвука на биологические объекты.
Течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Течение реальной жидкости. Внутреннее трение (вязкость). Закон Ньютона для внутреннего трения. Коэффициент вязкости. Вывод формулы Пуазейля. Гидравлическое сопротивление. Распределение давления при течении реальной жидкости по трубам постоянного, переменного сечения и при течении по разветвленным трубопроводам. Методы определения коэффициента вязкости. Вискозиметры. Определение вязкости крови.
Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Физические основы клинического метода измерения давления крови. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки. Гидродинамика кровообращения. Работа и мощность сердца. Модель Франка. Пульсовые волны. Зависимость скорости их распространения от параметров сосудов. Формула Моенса-Картевега.
Раздел 2. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ.
Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Электрическое поле. Вектор напряженности. Потенциал и разность потенциалов. Связь между напряженностью и потенциалом. Электрический диполь. Электрический момент диполя. Электрическое поле диполя. Диполь в электрическом поле. Проводники в электрическом поле. Емкость и конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость. Прямой и обратный пьезоэффект. Постоянный ток. Сила и плотность тока. Закон Ома для однородного и неоднородного участков цепи и для замкнутой цепи. Закон Ома в дифференциальной форме. Электрический ток в электролитах. Подвижность ионов. Закон Ома для электролитов.
Элементы зонной теории электропроводности металлов, диэлектриков и полупроводников. Собственная и примесная проводимость полупроводников. "p-n" -переход и его свойства. Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Поток вектора В. Действие магнитного поля на проводники с током. Закон Ампера. Магнитные моменты электрона и атома. Магнитные свойства веществ. Магнитная проницаемость. Напряженность магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. ЭДС-самоиндукции. Взаимная индукция. ЭДС взаимной индукции, коэффициент взаимной индукции. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии магнитного поля.
Свободные колебания в колебательном контуре. Дифференциальное уравнение свободных гармонических электрических колебаний его решение. Формула Томсона. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний. Его решение. Коэффициент затухания.
Апериодический разряд конденсатора. Закон изменения заряда на обкладках конденсатора. Постоянная времени разряда.
Переменный ток. Уравнение и график. Мгновенное, амплитудное и эффективное значение переменного тока. Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением. Цепь переменного тока с емкостным сопротивлением. Закон Ома для полной цепи переменного тока. Импеданс. Понятие о сдвига фаз в цепи переменного тока. Сдвиг фаз в цепи с индуктивным и емкостным сопротивлениями. Сдвиг фаз в цепи с полным сопротивлением. Резонанс напряжений.
Электромагнитное поле. Основные положения теории Максвелла. Энергия электромагнитного поля. Объемная плотность энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Уравнение и график электромагнитной волны.
Гальванизация. Аппарат для гальванизации. Физические процессы, протекающие в тканях под действием переменных токов и полей. УВЧ терапия, индуктотермия, электрохирургия, СВЧ терапия. Терапевтические контуры аппаратов для этих лечебных методик.
Раздел 3. ОПТИКА. СТРОЕНИЕ АТОМА И ЯДРА.
Интерференция света. Когерентные волны. Условия максимума и минимума при интерференции. Когерентные источники света и их получение. Интерференция в тонких пленках и ее применение. Понятие об интерференционном микроскопе ( Кроме стоматологического факультета). Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция на щели. Дифракционная решетка. Формула решетки. Дифракционный спектр.
Ход лучей в микроскопе. Полезное увеличение микроскопа. Предел разрешения и разрешающая способность микроскопа. Формула Аббе.
Свет естественный и поляризованный Поляризация света. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса. Поляризация света на границе двух диэлектриков . Закон Брюстера. Стопа Столетова. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Свойства обыкновенного и необыкновенного лучей. Призма Николя. Поляроидные пленки. Вращение плоскости колебаний поляризованного света оптически активными веществами. Закон Био. Применение поляризованного света в медикобиологических исследования. Понятие о поляризационном микроскопе.
Строение атома. Ядерная модель Резерфорда. Модель атома по-Бору. Постулаты Бора. Спектр атома водорода. Понятие о квантово-механической модели атома и квантовых числах.
Для
стоматологического факультета
Индуцированное излучение. Оптические квантовые генераторы.(Лазеры). Применение лазеров.
Рентгеновские лучи. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение, закономерности этих излучений. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Защита от лучей Рентгена. Устройство простейших рентгеновских аппаратов. Применение лучей Рентгена в медицине.
Строение ядра и его основные характеристики. Ядерные силы и их свойства. Энергия связи и дефект массы ядра. Реакции деления и синтеза ядер. Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Активность элемента. Виды радиоактивного распада. Альфа, бета, гамма - излучения и их свойства. Искусственное превращение ядер. Радиоактивные изотопы, их получение и применение в медицине. Дозиметрия ионизирующего излучения.
Зав. кафедрой
проф.
КИРКО Г.Е.