- •Глава I. Механика 7
- •Глава II. Общая и медицинская электроника 14
- •Глава III. Оптика 67
- •Глава IV. Физика атомов и молекул 124
- •Глава V. Ионизирующие излучения 142
- •Предисловие
- •Методические указания
- •Глава I. Механика Лабораторная работа № 10 определение моментов инерции с помощью крутильного маятника
- •Теоретическая часть Момент инерции
- •Теория подобия
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Глава II. Общая и медицинская электроника
- •Теоретическая часть Полупроводники
- •Полупроводниковый диод (p-n переход)
- •Физические основы работы транзистора
- •Характеристики транзистора
- •Устройство и применение транзистора
- •Практическая часть Описание установки
- •При выполнении работы необходимо соблюдать следующие правила:
- •Включать и выключать напряжение на коллекторе uэк можно только при наличии напряжения на базе uэб.
- •Напряжение на базе uэб не должно превышать 2 в.
- •Напряжение на коллекторе uэк не должно превышать 12 в.
- •Определение цены деления измерительных приборов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическая часть Термометрия
- •Зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры
- •Термометры сопротивления. Терморезисторы (термисторы)
- •Контактная разность потенциалов. Термоэдс
- •Термопара
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая и использованная литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 13 принцип работы генератора электромагнитных колебаний. Лечебное применение переменного электрического тока
- •Теоретическая часть Введение
- •Колебательный контур. Формула Томсона
- •Получение незатухающих колебаний в контуре
- •Принцип работы генератора электромагнитных колебаний на транзисторе
- •Амплитудно-модулированные синусоидальные сигналы
- •Лечебное применение переменного электрического тока Методы лечебного применения импульсного и переменного электрического тока
- •Физические процессы в тканях при воздействии переменным и импульсным электрическим током
- •Пороговые значения переменного тока
- •Низкочастотная электротерапия
- •Первичные механизмы действия переменных электрических токов в физиотерапевтических процедурах
- •Назначение и блок-схема аппарата «Амплипульс-5»
- •Практическая часть Описание установки. Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •Часть I Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора с помощью генератора электромагнитных колебаний
- •Часть II Изучение режимов работы аппарата для низкочастотной терапии «Амплипульс-5».
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава III. Оптика Лабораторная работа № 14 полупроводниковый фотоэлемент и его применение для измерения освещенности
- •Теоретическая часть Фотоэффект и его применение.
- •Фотометрические величины и единицы. Принцип действия люксметра
- •Практическая часть Градуировка микроамперметра
- •Измерение освещенности с помощью полупроводникового фотоэлемента.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15
- •На этих свойствах основано применение лазеров. Применение лазеров в медицине
- •Дифракция света на щели
- •Дифракционная решетка
- •Практическая часть Определение длины волны лазерного излучения
- •Определение постоянной дифракционной решетки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 16 свойства поляризованного света. Использование поляризованного света в медицине
- •Теоретическая часть Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса
- •Применение поляризованного света в медицине. Аппарат светолечения «Биоптрон»
- •Практическая часть Изучение свойств поляризованного света
- •Изучение работы аппарата «Биоптрон»
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 17 концентрационная колориметрия
- •Теоретическая часть Закон поглощения света
- •Спектры поглощения
- •Оптическая плотность
- •Применение закона поглощения света
- •Практическая часть Описание установки
- •Порядок выполнения работы Исследование зависимости оптической плотности раствора от длины волны
- •Исследование зависимости оптической плотности от концентрации раствора
- •Определение неизвестной концентрации раствора
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава IV. Физика атомов и молекул Лабораторная работа № 18 изучение спектра атома водорода
- •Теоретическая часть Основы теории излучения
- •Применение инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения в медицине
- •Практическая часть Градуировка спектроскопа
- •Изучение спектра атома водорода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава V. Ионизирующие излучения Лабораторная работа № 19 изучение закона радиоактивного распада и способов защиты от радиоактивного излучения
- •Теоретическая часть Введение Состав атомного ядра
- •Радиоактивность
- •Основной закон радиоактивного распада
- •Активность
- •Взаимодействие ядерных излучений с веществом
- •Дозиметрия ионизирующих излучений
- •Биологическое действие ионизирующих излучений
- •Защита от ионизирующего излучения
- •Применение радиоактивных излучений в медицине
- •Дозиметрические приборы
- •Практическая часть Описание измерителя мощности дозы (рентгенметра) дп- 5б.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 11 изучение работы транзистора
- •Образец отчета по лабораторной работе № 12 электрические методы измерения температуры
- •Образец отчета по лабораторной работе № 13
- •Принцип работы генератора электромагнитных колебаний.
- •Лечебное применение переменного электрического тока
- •Цель работы:
- •Обеспечивающие средства:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Часть 1. Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора
- •Вывод по первой части работы:
- •Часть 2. Изучение режимов работы аппарата для низкочастотной электротерапии «Амплипульс-5»
- •Вывод по второй части работы:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 14
- •Полупроводниковый фотоэлемент и его
- •Применение для измерения освещенности
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 15 лазеры и их применение в медицине
- •Образец отчета по лабораторной работе № 16
- •Свойства поляризованного света.
- •Использование поляризованного света в медицине
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 17 концентрационная колориметрия
- •Вывод: образец отчета по лабораторной работе № 18 изучение спектра атома водорода
- •Расчетные формулы и формулы погрешностей:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 19
- •Изучение закона радиоактивного распада
- •И способов защиты от радиоактивного излучения
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Вывод: заключение
Практическая часть Описание измерителя мощности дозы (рентгенметра) дп- 5б.
Назначение рентгенметра ДП- 5Б
Измеритель мощности дозы (рентгенметра) ДП- 5Б предназначен для измерения уровней радиации и радиоактивной зараженности различных предметов по -излучению. Мощность экспозиционной дозы -излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час для той точки пространства, в которую помещен зонд. Кроме того, имеется возможность обнаружения -излучения. Диапазон измерения по -излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч в диапазоне энергий от 0,084 МэВ до 1,25 МэВ.
Конструкция рентгенметра ДП- 5Б
Прибор состоит из измерительного пульта 1 (рис.6) и зонда 3, соединенного с пультом при помощи гибкого кабеля 2.
Рис.6
На панели пульта (рис.7) размещаются:
кнопка сброса показаний 1;
потенциометр регулировки режима 2;
микроамперметр 3;
тумблер подсвета шкалы 4;
переключатель поддиапазонов на восемь положений 5;
гнездо включения телефона 6.
Рис.7
Прибор имеет шесть поддиапазонов измерений (таблица 2). Отсчет показаний производится по шкале с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона. Участки шкалы от нуля до первой значащей цифры являются нерабочими.
Таблица 2
Поддиапазоны |
Положение ручки переключателя |
Шкала |
Единицы измерения |
Пределы измерений |
I |
200 |
0 – 200 |
Р/ч |
5 – 200 |
II |
1000 |
0 – 5 |
мР/ч |
500 – 5000 |
III |
100 |
0 – 5 |
мР/ч |
50 – 500 |
IV |
10 |
0 – 5 |
мР/ч |
5 – 50 |
V |
1 |
0 – 5 |
мР/ч |
0,5 – 5 |
VI |
0,1 |
0 – 5 |
мР/ч |
0,05 – 0,5 |
Зонд герметичен и имеет цилиндрическую форму. В зонде расположена плата усилителя, на которой размещены газоразрядные счетчики и другие элементы схемы. Зонд имеет поворотный экран, который может фиксироваться на корпусе зонда в положениях «Б» и «Г». Положение экрана определяется риской на корпусе зонда. В положении «Б» открывается окно в корпусе зонда; в положении «Г» окно закрыто экраном.
Принцип работы рентгенометра ДП- 5Б
Для обнаружения радиоактивного излучения в рентгенметре ДП- 5Б используются газоразрядные счетчики СТС-5 и СИ3БГ. Устройство этих газоразрядных счетчиков примерно одинаково.
Счетчик СТС-5 состоит из металлического цилиндрического корпуса, имеющего на концах пластмассовые изоляторы, который заполнен аргоном или специальной смесью газов. По центру корпуса протянута тонкая металлическая проволока, служащая анодом, цилиндрический корпус выступает в качестве катода. Между катодом и анодом создается напряжение порядка 400 В, но это напряжение не может создать ток через газовое пространство, в котором отсутствуют носители заряда. Однако -квант, попавший внутрь счетчика, ионизирует атомы газа на своем пути и таким образом создаст множество пар ионов. Эти ионы, находясь в электрическом поле между анодом и катодом, начнут двигаться. Положительные ионы будут перемещаться к катоду, а отрицательные - к аноду. В замкнутой цепи возникнет кратковременный импульс тока, который, пройдя через усилитель, попадет на интегрирующую цепочку. Интегрирующий контур усредняет ток импульсов, поступающих с усилителя. Усредненный ток пропорционален средней мощности экспозиционной дозы -излучения и регистрируется микроамперметром.
-частицы не могут проникать через корпус счетчика СТС-5. Для их регистрации нужен специализированный счетчик СИ3БГ. Счетчики работают в режиме параллельного включения, дополняя друг друга.
Питание рентгенометра ДП-5Б осуществляется от источников 3; 6 и 12 В. В данной работе используется источник питания на 12 В, внутренний делитель снижает напряжение до 3 В.