- •17) Основные понятия и определения колебательных процессов. Механические колебания. Гармонические колебания. Незатухающие колебания.
- •18) Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
- •19) Механические (упругие) волны. Основные характеристики волн. Уравнение плоской волны. Поток энергии и интенсивность волны. Вектор Умова.
- •20) Внутреннее трение(вязкость жидкости). Формула Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ламинарное и турбулентное течения жидкости. Формула Гагена-Пуазейля.
- •21) Звук. Виды звуков. Физические хар-ки звука. Хар-ки слухового ощущения и их связь с физ хар-ми звука. Шкала уровней интенсивности звука.
- •22) Закон Вебера-Фехнера. Шкала уровней громкости звука. Кривые равной громкости.
- •23) Ультразвук. Источники и приемники ультразвука, его основные свойства. Ультразвуковая эхолокация.
- •24) Действие ультразвука на вещество, клетки и ткани организма. Применение ультразвука в медицине.
- •25) Эффект Доплера и его использование в медико-биологических исследованиях.
- •34) Полное и полезное увеличение микроскопа. Ход лучей в микроскопе. Апертурная дифрагма и апертурный угол.
- •35) Поглощение света. Закон Бугера. Закон Бугера-Бера. Концентрационная колориметрия. Нефелометрия.
- •36) Рассеяние света. Явление Тиндаля. Молекулярное рассеяние, закон Рэлея. Комбинационное рассеяние.
- •37) Свет естественный и поляризованный.Поляризатор и анализатор. Закон Малюса
- •38) Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.
- •39) Поляризацияя света при двойном лучепреломлении. Призма Николя. Вращение плоскости поляризации. Закон Био.
- •40) Тепловое излучение. Законы теплового излучения. Формула Планка.
- •41)Излучение солнца. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения и их применение в медицине.
- •42) Теплоотдача организма. Физические основы термографии.
- •43) Люминесценция, ее виды. Механизм и свойства люминесценции. Правило Стокса.
- •44) Применение люминофоров и люминесцентного анализа в медицине.
- •45) Вынужденное излучение. Инверсная заселенность уровней. Основные элементы лазера.
- •46) Устройство и принцип работы рубинового и гелий-неонового лазеров.
- •47) Свойства лазерного излучения. Применение лазерного излучения в медицине.
- •48) Рентгеновское излучение. Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли.
- •49) Первичные процессы взаимодействия рентгеновского излучения с веществом: когерентное рассеяние, комптон-эффект, фотоэффект.
- •51) Явление радиоактивности. Виды радиоактивного распада. Основной закон радиоактивного распада.
- •52) Альфа-распад ядер и его способности. Бета-распад ядер, его виды, особенности и спектр. Гамма излучение ядер.
- •53) Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
- •57) Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная и экспозиционная дозы. Мощность дозы.
- •58) Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза.
- •59) Первичное действие ионизирующих излучений на организм. Защита от ионизирующих излучений.
45) Вынужденное излучение. Инверсная заселенность уровней. Основные элементы лазера.
Лазер - устройство, генерирующее когерентные электромагнитные волны за счет вынужденного излучения микрочастиц среды, в которой создана высокая степень возбуждения одного из энергетических уровней.
переход электрона в атоме с верхнего энергетического уровня на нижний может происходить под влиянием внешнего электромагнитного поля, частота которого равна собственной частоте перехода. Возникающее при этом излучение называют вынужденным или индуцированным. Вынужденное излучение обладает удивительным свойством. Оно резко отличается от спонтанного излучения. В результате взаимодействия возбужденного атома с фотоном атом испускает еще один фотон той же самой частоты, распространяющийся в том же направлении. На языке волновой теории это означает, что атом излучает электромагнитную волну, у которой частота, фаза, поляризация и направление распространения точно такие же, как и у первоначальной волны. В результате вынужденного испускания фотонов амплитуда волны, распространяющейся в среде, возрастает. С точки зрения квантовой теории, в результате взаимодействия возбужденного атома с фотоном, частота которого равна частоте перехода, появляются два совершенно одинаковых фотона-близнеца.
Именно индуцированное излучение является физической основой работы лазеров.
Инверсная населенность - такое состояние среды, при котором число частиц на одном из верхних уровней больше, чем на нижнем.
В среде с инверсной населенностью вероятность попадания фотона в возбужденную частицу больше, чем в невозбужденную. Поэтому процесс удвоения доминирует над процессом поглощения и имеет место усиление света
Чтобы проходящая через слой вещества волна усиливалась, нужно искусственно создать условия, при которых n2>n1, т. е. создать инверсную населенность уровней. Такая среда является термодинамически неравновесной. Идея использования неравновесных сред для получения оптического усиления впервые была высказана В. А. Фабрикантом в 1940 году
Среда, в которой создана инверсная населенность уровней, называется активной. Она может служить резонансным усилителем светового сигнала. Для того, чтобы возникала генерация света, необходимо использовать обратную связь. Для этого активную среду нужно расположить между двумя высококачественными зеркалами, отражающими свет строго назад так, чтобы он многократно прошел через активную среду, вызывая лавинообразный процесс индуцированной эмиссии когерентных фотонов. При этом в среде должна поддерживаться инверсная населенность уровней. Этот процесс в лазерной физике принято называть накачкой.
Устройство лазера зависит от его назначения, режима работы, диапазона генерируемых длин волн, уровня генерируемой мощности или энергии. Оно во многом определяется также тем, какой вид энергии преобразуется лазером в когерентное излучение. Любой лазер должен состоять из трех элементов:
1) устройства, поставляющего энергию для переработки ее в когерентное излучение
2) активной среды, которая «вбирает» в себя эту энергию и переизлучает ее виде когерентного излучения
3) устройства, осуществляющего обратную связь