Протоколы по биофизике
.pdfг
1М М ■X |
|
Я —к-п-у |
—^ |
1мм-х |
|
п =------- |
|
к-Л-у |
|
пх= |
п2 = |
_ и, + и, |
= |
п = —5---- |
|
2 |
|
2. Аналогичные измерения проводим для других дифракционных решеток по указанию преподавателя.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1.Что такое волна или волновой процесс?
2.Что называется лучом? Волновой поверхностью или фронтом волны?
3.Объяснить распространение волны с помощью принципа Гюйгенса.
4.Дать определение дифракции. Условия наблюдения.
5.Объяснить дифракцию на щели. Что называется зонами Френеля? Условие max и mil
6.Ход лучей в дифракционной решетке.
7.Вывести формулу дифракционной решетки. Условие max и min дифракционной решет
8.Чем отличается излучение лазера от излучения лампы накаливания?
9.Объяснить какой из фотонов, красный или фиолетовый обладает большей энергией и почему?
Литература.
Лекция по физике «Дифракция света».
А.Н.Ремизов «Медицинская и биологическая физика», изд.5стр.348-351; Н.М.Ливенцев «Курс физики», стр. 90,342;358-360;367-374;
/
l/.U .
ПРОТОКОЛ
Лабораторная работа.
Исследование зависимости показателя преломления раствора сахарозы от концентрации при помощи рефрактометра.
Цель работы: рассмотреть физические основы метода определения концентрации сахарозы по показателю преломления света.
Приборы и принадлежности: 1 .рефрактометр; 2.сосуд с дистиллированной водой; 3.сосуды с растворами; 4.пипетки для каждой жидкости; марлевые тампоны для протирания рефрактометра.
Ход работы.
1. Определить показатели преломления жидкостей при помощи рефрактометра.
Концентрация |
№ |
Дистиллированная |
|
|
|
|
|
||
р-ров сахарозы, |
с, |
с 2 |
С3 |
С4 |
Сх |
||||
опыта |
|
вода |
|||||||
Ci г/л |
|
5 г/л |
15 г/л |
25 г/л |
35 г/л |
X г/л |
|||
|
|
|
|||||||
Показатель |
1. |
^ 3 SO |
iiSt |
{ И З |
ззо |
/,3 5 * |
i 3 23 |
||
преломления, п |
2. |
< |
$ГО |
133S |
i i t l |
У, |
|
/ , 3 / i |
|
Среднее |
3. |
4 |
3/<? |
{ И 7 |
|
1, ЪЗс? |
/, |
i$S3 |
|
|
|
|
{ я е |
( я a |
|
1i3z |
|
||
значение, п |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.Найти среднее значение показателей преломления воды и всех растворов сахарозы:
- 3 . + Я . 2 + Л . З =
3
г, = U l h J M l i M - iU *
- _ и з о к т и л ж - i . z l i ) |
а |
3 |
3 |
|
y s t + t w ' m - 4 K 9 L |
п = Ш Ш М И 1 М 1 - / и з |
|
‘-3 |
3.Определить цену деления рефрактометра.
4. Для построения графика за абсолютную погрешность 8п принимаем
половину цены деления прибора 5п = — |
=0,0005 |
1
5.По полученным данным построить график зависимости |
п =/(С ): |
|||||
|
п |
|
|
|
|
|
( M l |
|
|
|
|
|
|
f S90 |
|
|
Ox |
|
|
|
(i>SS |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
{ Ш |
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5tC |
|
|
<fx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РЫ |
|
|
/ А |
|
5 S ' |
IfО |
5" АО |
{ £ |
г о |
50 |
|||
6.Зная, псх находим по графику неизвестную концентрацию сахарозы:
Сх= Ю
7.По графику находим абсолютную ошибку концентрации
к, = I
8.Окончательный результат:
С = (Сх ±бСх)г/л.
с ={10 ±L) 't/M
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Какое явление называется преломлением света (рефракцией)?
2.Как происходит переход света из оптически менее плотной среды в более плотную?
3.Какой угол называется предельным углом преломления?
4.Изобразить переход света из более плотной среды в менее плотную?
5.Какое явление называется полным внутренним отражением?
6.Что называется абсолютным показателем преломления? Относительным показателем преломления?
7.Как связаны абсолютный и относительный показатели преломления?
8.Сформулировать закон преломления.
9.Принцип работы рефрактометра для исследования прозрачной жидкости.
Литература.
Ливенцев Н.М. Курс физики для медвузов, стр. 384 -389, изд.5.
Дата23 04 Ф.И.О.
Гр. / 0 / фак.
ПРОТОКОЛ Лабораторная работа
Определение концентрации окрашенных растворов колориметрическим методом.
Цель работы: ознакомиться с физическими основами колориметрического метода определения концентрации окрашенных растворов, овладеть навыками работы с фотоколориметром.
Приборы и принадлежности: 1 .Фотоколориметр с двумя кюветами; 2.набор пробирок с растворами различной концентрации купороса, 3.марлевые салфетки
Ход работы.
1. Обработать результаты измерений. Определить оптическую плотности всех растворов. Результаты записать в таблицу.
№№ |
1,0 г/л |
1,5 г/л |
2,0 г/л |
2,5 г/л |
3,0 г/л |
Хг/я |
1. |
0;02>5 |
q o * £ |
в |
qo5"4 |
QOS? |
g о 5"з |
2. |
Q' о2>0 |
0, 0 ^1 |
|
ц о 4Г£ |
0, O f ? |
Q 0 5 2- |
3. |
0,03 8 |
q о кЗ |
QOS'S |
|
Q O S ? |
q o € 3 |
D среднее |
О,0 3 4 |
Q 0 ^ 7 |
a o s |
|
Q o S * |
a o S l |
2. Постройте градуировочный график зависимости D = f (С) D
¥
-1—►С г/л
УIЬ
3. Отложите на оси оптической плотности D, значение Dx, спроектируйте на ось концентрации и найдите неизвестную концентрацию Сх раствора данного вещества.
6
4. Так как график представляет линейную зависимость D от С, т.е.
D = D0+e-C , где |
в = tga |
|
в =А ~ А> = |
|
- д # / / |
Cj |
^ |
|
D0 - определяем по графику, Ci - любая из известных концентраций, Ц - оптическая плотность этой концентрации:
Сх = D*~D° = |
Q0S~3 ~Q pl6 - |
£ t У |
6 |
% 0 - f / |
' |
5 Сравнить значения Сх, найденные по графику и по формуле.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Что такое интенсивность световой волны?
2.Как происходит поглощение света?
3.Что называется коэффициентом пропускания? Записать формулу.
4.Записать закон Бугера. Объяснить формулу.
5.Что характеризует натуральный показатель поглощения? От чего он зависит?
6.Записать и пояснить закон Бера и Бугера-Бера.
7.Как происходит поглощение света растворами определенных веществ? Закон Бугера-Ламберта-Бера.
8.Вывести формулу оптической плотности. От чего она зависит?
9.Определить цену деления шкалы прибора.
10.Принципы работы и назначение основных элементов колориметра: источник света, светофильтра, кюветный отсек, фотоприемник, регистрирующее устройство.
Литература.
1.Ливенцев Н.М. Курс физики для медвузов, стр. 394 -397.
2.Ремизов. А.Н. Медицинская и биологическая физика, стр.516.
3.Лекции по физике.
|
|
|
|
|
|
|
|
30.О£ /YдатаФ.И. |
U.K. |
||||
|
|
|
|
|
|
ПРОТОКОЛ |
'ftPj |
гр. J*£^£<fe{ru4 |
фак! |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа. |
|
|
|
|
|||
|
|
Определение концентрации раствора сахарозы поляриметром. |
|
||||||||||
Цель работы: познакомиться с физическими основами поляриметрии, |
|||||||||||||
приобрести навыки работы с поляриметром. |
|
|
|
|
|
||||||||
Приборы и принадлежности: 1 .поляриметр, 2.дистиллированная вода, |
|
||||||||||||
3. растворы сахарозы (известный и неизвестный). |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Ход работы. |
|
|
|
|
|
||
1. Результаты измерений записать в таблицу. |
|
|
|
Угол вращения |
|||||||||
Растворы |
|
Отсчет по шкале |
Абсолютная |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ошибка |
|
|
|
||
Дистиллированная |
|
|
По |
Sn0=n0-n 0 |
|
|
|
|
|||||
1. |
о, f |
4 3 - ? Y г +q / |
|
|
|||||||||
вода |
|
2. |
0. Z |
£ £ |
Z- |
^ |
/ |
\\ |
/ |
||||
|
|
|
|
3. |
|
|
$2, |
“ |
^ |
\ |
|||
|
|
|
|
4. |
q s |
|
- Q 4 |
= 4 S |
|
|
|||
|
|
|
|
5. |
q Ъ - Q ± - ° |
|
/ |
\ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/■ |
\ |
|
|
|
|
«0 = |
# з |
<4 = |
6> 8 |
|
|
|
|||
Раствор сахарозы |
|
|
Hi |
5г\ =щ —i\ |
|
|
|
|
|||||
известной |
|
1. |
/ 3 |
4 <rv - |
( |
ь = |
|
<Р\ =«1 -«о |
|
||||
концентрации |
|
2. |
|
|
|
5~Ч - |
Y, 6 ^ |
|
об |
|
|||
|
С; |
|
|
3. |
< З ' |
|
|
|
|
|
1} у |
|
|
50 г/ л |
|
4. |
€ |
5е |
|
|
|
|
|
(,£*■ |
|||
|
|
|
|
5. |
1,6 |
i |
*</ |
|
= е |
/9 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
&h= |
/ 0 6 |
|
|
|
||
Раствор сахарозы |
|
|
п2 |
Sn2—п2-п2 |
|
|
|
|
|||||
неизвестной |
|
1. |
|
д |
С>/ 6 |
|
|
|
= Щ~"о |
|
|||
концентрации |
|
2. |
•/ |
О 0 Y |
|
|
|
fz * д э г - % 1-- |
|||||
|
сх |
|
|
3. |
у в |
а о 6 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
4. |
{, Г |
о, |
У* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
|
/ |
QOY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«2 = |
G>3 6 |
*ч= Q 0 S S |
|
|
|
||||
2. Находим среднее для пй,п^,п2 и заносим в таблицу. |
|
|
|
||||||||||
«о = |
«01 |
«02 |
«03 |
|
«04 |
«05 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— _ |
|«и| + |«12| + |«1з| + |«14| + |«is| _ 'f, S |
Y |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п2 = «21 |
+ «22 |
+ «23 |
+ «24 |
+ «25 = 0 ,3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.Находим отклонения (абсолютные ошибки) всех измерений Sn (расчеты делаем в таблице).
4.Находим средние абсолютные ошибки и заносим в таблицу:
т _ I<4ll+ \5 п т \ +1<Чз1 + |<Ч41+
0 |
5 |
\S n os\ _ п £>/
т = W +W +и%1 +И«н1+\&hs\ = д /O S
1 5
^ \Sn2\ \+1^ 22! |~\&n2i\+1*5^241 \^Пи\ _ д>р $ $
5.Находим углы вращения <рхи #>2 (расчеты делаем в таблице).
6.Рассчитываем неизвестную концентрацию С2сахарозы:
г - г |
VL - |
/ГО - |
— 2 6,6 Ъ |
2 |
1 И " |
1 * * |
-ZL |
7. Вычисляем максимальную относительную погрешность для неизвестной концентрации С2:
ГЗС2Л |
_ Зп^+8п§ |
^ дп2+8пц |
|
_^ |
£$ ОМ |
^ £>$J-f с? с? $ Q |
v Q y |
г \ - п й |
п2 - п 0 |
^ |
— <g 3 |
|
2 |
8. Вычисляем абсолютную погрешность для неизвестной концентрации С2:
дС2=С2 |
8С2л |
= J $ s- |
|
|
v Q y |
|
|
9,Окончательный результат для С2: |
|
||
С 2 ист. ~ |
( Сгвыч. i |
SC2 )г! л — j? ^ |
' ' Z ' . / l / - ' |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как образуется электромагнитное поле? Электромагнитная волна?
2.Какая волна называется поперечной?
3.Какая из составляющих электромагнитной волны оказывает световое действие?
4.В каком случае световая волна поляризована? Почему естественная волна неполяризованная?
5.Что называется поляризатором? Для чего нужна система поляризаторанализатор?
6.Закон Малюса.
7.Какие вещества называются оптически активными?
8.От чего зависит угол поворота плоскости поляризации? Как это используется на практике?
Литература.
1.Ливенцев Н.М. Курс физики для медвузов, стр. 90,341-343,403- 406,409,414.
2.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, стр.365-374.
3.Лекции по физике.
дата / 6 ^ Г / ^ Ф.И.0. |
U.U |
гр- |
^ ^ у фак. |
ПРОТОКОЛ по аудиометрии.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ порогов слышимости с помощью звукового генератора.
Тема: Физические основы звуковых методов исследования в клинике.
Цель работы: Изучение некоторых физиологических характеристик звуковых колебаний и ознакомление с основами аудиометрии.
Приборы и принадлежности: звуковой генератор, телефоны воздушной проводимости.
ХОД РАБОТЫ.
ИЗМЕРЕНИЕ порогов слышимости.
Частота в Гц |
Порог слышимости в децибеллах |
||
Левое ухо |
Правое ухо |
||
|
|||
125 |
ё о |
7 0 |
|
250 |
|||
7 0 |
.Я ? |
||
500 |
|||
б~0 |
|
||
1000 |
|
||
4 0 |
^ 0 |
||
2000 |
|||
г о |
/ 0 |
||
4000 |
|||
Z O |
Y O |
||
|
|||
6000
т-
8000 |
/ 0 |
/с* |
1.Обе аудиограммы строят на одном бланке разными цветами для левого и правого уха.
2.Сравнить аудиограммы. Сделать вывод.
3.Соберите у всех студентов вашей группы данные об их порогах слышимости для правого и левого уха в зависимости от частоты.
4.По средним значениям порогов слышимости постройте аудиограмму и сравните ее со своей аудиограммой.
Гц |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||||
1. |
л п |
л |
п |
л |
п |
Л п л |
п л |
п |
л |
п |
||
60 |
70 |
50 |
6V |
to |
/ 0 |
JL0 |
{0 |
/ V |
40 |
|
SO |
|
2. |
& О |
|
57? |
40 |
£ 0 |
го 3 0 |
J-O |
/О |
.10 |
|
{<9 |
6V |
3. |
&? |
го |
|
|
|
40 £ 0 |
М ? |
/ р |
ЛО |
0 |
/ 0 |
/О |
4. |
f o |
|
7^? |
SO |
4 Р |
4о £0 |
|
■tp А9 |
|
*0 |
|
|
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сред. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.Определите, на каких частотах пороги слышимости ваших ушей наиболее сильно отличаются от усредненных. Определите, у кого из студентов аудиограмма наиболее отличается от усредненной, на каких частотах.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Что представляет собой звук?
2.Каков диапазон частот воспринимаемых человеческим ухом?
3.Физическая природа простого, сложного тона и шума.
4.Дайте определение и укажите единицы измерения физических характеристик звука: частоты, интенсивности, звукового давления, гармонического спектра.
5.Дать определение физиологическим характеристикам звука: высота тона, тембр, громкость. Указать связь между физическими и физиологическими характеристиками.
6.Порог слышимости, порог болевого ощущения. Чему равны стандартные
пороги I и 1о для частоты 1000 Гц.
7.Сформулировать и записать закон Вебера-Фехнера.
8.Как строиться шкала уровней интенсивности? Что такое децибел?
9.Как строиться шкала уровней громкости? Какова единица этой шкалы?
ЛИТЕРАТУРА. Н.М. Ливенцев «Курс физики», изд.5, стр.100-102;108-114; ЛЕКЦИИ по физике.
Дата |
Ф.И.О. |
U Cl |
|
группа У<7/ факультет |
|
ПРОТОКОЛ Изучение сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний при помощи
осциллографа.
Пелъ работы: изучить изменение формы фигур Лиссажу в зависимости от соотношения периодов, фаз и амплитуд складываемых колебаний.
Приборы и принадлежности: электронный осциллограф, звуковой генератор, соединительные провода.
ХОД РАБОТЫ.
1.Измеряя последовательно частоты на ГЗ получить на экране различные устойчивые фигуры. Зарисовать фигуры Лиссажу.
2. Определить частоту колебаний по числу касаний с осью |
х н у , данные занесите |
|||
в таблицу. |
|
|
|
|
№ Соотношение |
Рисунок |
", |
К |
v, |
частот |
<Ро=° |
|
|
|
1 |
п sr| |
|
^ |
/ |
4 |
5” о |
50 |
2 |
Л_1 |
|
/ |
Z |
50 |
( 0 ° |
|
v2 2 |
|
||||
3 |
-Я =1 |
... э |
/ |
3 |
So |
450 |
|
v2 3 |
|
|