Шпора

53. Свет это волна , т.е. распределение в пространстве элек-магнит поля. Основ-й хар-й эл. Магнитного поля является вектор напряжённости, а основ. Харак-й – вектор М. Индукции. Плоскости колебания этих векторов ^ др другу и ^ напр-ю распр-я волны. РИС1. Электоромагнитные волны всегда поперечны. Световой вектор – вектор Е (напряжености) эл. поля, это связано с тем, что как хим так и биолог действие света связано в основном с эл составляющей поля-электромагнит-й волной. Естетственные источники света представляют собой совокупность огромного количества хаотически ориентированных атомов, излучающих электромагнитные волны, кажд отдель атомизлучает эл маг волну, к которой вектор Е лежит в строго определённой плоскости. Пл-ть в которой лежит век Е и век V(скорости) называется пл-ю поля. РИС2. Свет наз-ся поляризованным или плоско поляризованным, если век Е лежит в строго определённой пл-ти. Колебания во всех точках волны происходит в одной плоскости. а) ++++ (колебания век Е в || пл-ти падения) б) -о-о-о-о- (колеб-я век Е в ^ пл-ти падения). Поляризация – наз-ся процесс превращения естественного света в поляризованный. Он осущ с помощью спец устройства. Первые поляризаторы были изготов-ны из кристаллов. Пл-ть в которой поляризован свет вышедший из поляризатора наз-ся гл пл-ю поляризатора. Уст-во исп для анализа поляриз света называется анализатор. Расссмотрим прох-е света через сис-му поляриз-анализ. Y-интенсивность. РИС3. Обозначим амплитуду вектора Е плоскополяризов света. Е-состав преимущ-во через А. Е=ЕоCosf ; E² = E² Cos²f; J=Jo Cos²f. Интенсивность света J~ E² . Закон Малюса. Jo-интенсивность плоскополяризованного света, падающего на А. J-U света вышедшего из А. Из закона Маллюса, как видно, при повороте А, J-вышедшего из него света изменяется от 0 до Jo. Если f=0; 180°, то Cosf=1, то экран max освещается. Если f=90°, 270°, то Cosf=0° имеет место max затемнение. Ост. Интенсивности имеют промежуточное значение.

54. Рассматривается несколько способов получения поляриз-го света из естественного. а)поляризация при отражении и преломлении. При падении светового луча на границу раздела 2-х диэлектриков свет частично отражается, а частично проникает во вторую среду. При этом оба луча оказ-ся частично поляризованными. В отражённом луче преобладает колеб-я вектора Е ^ к пл-ти падения в преломлённом луче || Е. Рис1. (формулы вместе с рисунком). Отражённые лучи полностьб плоско поляризованы при условии, что Tg i_б=n (зак. Бростера). Т.о. граница 2-х диэлектриков или вакуум-диэлектрик, являются поляризаторами. б)поляриз при двойном лучепреломлении. При переходе луча света из одной изотропной среды в др во 2-й среде от гр. раздела распр-ся один луч. Он не выходит из пл-ти падения. Явление осложняется, если вторая среда является анизотропной, т.е физ св-ва различны здесь в разных напр-ях. При переходе в анизотропную среду происходит явление двойного лучепреломления – падающ на поверхность раздела луч раздваивается т.е. во 2-й среде от гр. раздела распр-ся 2 луча. Это явление наблюд. В кристалле кварца, исландского шпата. Рассматр-ся 2 лучепр при норм падении луча на границу раздела. РИС 2. MN- оптич ось кристалла. Это напр-е вдоль кот нет дв лучепрелом-е. О-обыкновен луч, он подчин зак геомет-й оптики. е-необыкн луч, он преломляется при норм падении, т.е. не подчиняется законам геомет оптики. Между О и е есть некоторые различия: 1-лучи поляризов-ы во взаимно ^ направлениях. 2-показатели преломления среды для этих лучей и V(скорость) распр-я различны. Они совпадают лишь вдоль оси MN. Наибольшее различие V(скоростей) обыкновенной и необыкновенной волны имеют в направлении ^-но оптич оси.

55. Двояо преломляющиеся кристаллы непосредственно не исп-ся как поляризатор. Т.к. пучки обыкновен и необыкновен лучей слишком мало разведены или даже перекрыв-ся, но из двоякопрелом кристала изготов-т поляризационные призмы. Призма Николя изготов-ся из исландского шпата для кот-го показ-ли прелом-я обыкновен и необыкновен лучей различны. no=1,66 ne=1,49, различия в напр-ях. Призма разрезана по диагонали и склеена канадским бальзамом nкб=1,55 ; nе< nкб< nо; При состав-х углах призмы на границе склеивающего слоя, луч О испытывает полное внутреннее отражение и через границу слоя не проходит. Он выводится из кристалла или поглощается зачернённой нижней гранью. Луч Е прох через границу и выходит из призмы || нижней грани. РИС 6. На этом принципе основаны поляризаторы которые наряду с двойным лучепреломлением могут поглощать один из лучей сильнее чем другие. Это явление называется ихрроис. В пластинке толщиной 1 мм обыкновенный луч практически поглошается. Недостатком – плохие спектральные характеристики. Белый спектр после прохождения через них становится окрашенным. В тоже время Николь прозрачен в видимой части света

56. Оптически активные вещ-ва- это вещества, поворачивающие плоскость поляризации плоскополяриз света при прохождении света через них. Угол поворота плоскости поляриз (a) при прохождении пластины толщиной L изготовл из оптич актив вещ-ва, при опред a. a=aоL; [aо]=градус\мм. Опт акт явл р-ры опт акт вещ-в, в том числе органич. Для растворов a=aоLС (С-конц опт актив вещ-ва). (aо-const и удельное вращение). aо~1/a² ;- Зависимость от a называется дисперсией. Кварцевая пластинка толщиной в 1 мм поворачив плоскость поляризации для красного света на 15°, желт света - 21°, фиолетов-51° aо зависит от t°, св-в раст-ля. Исследования, основанные на измерениях величины вращения пл-ти поляризации исп в медицине, пищевой промыш-ти, биологич исследования. Соответ-е приборы наз-ся поляриметрами РИС1. П- поляризатор К-кювета А-анализ Э-экран . В отсутствии К максимальная яркость пятна получается при совпадении главн плоскостей поляризации и анализ, Полное затемнение при взаимном ^ распол . При наличии кюветы для получения аналогичных рез-в необходимо повернуть анализ на угол a, т.е. на угол на кот р-р в кювете повёрнёт плоскость колебания поляриз света.

57. Ф относительно к фото явл-м под которыми поянимают явления взаимного превращения световой в электрическую энергию. Ф представляет явление полного или частичного освобождения заряженных частиц при поглащении энергии. В рез поглощ фотонов наблюдается : изменение электропроводности вещества, эмиссия электронов из вещ-ва (выход)- возник ЭДС на границе сред с разным типом проводимости. Сущ-т следующие виды Ф: 1-внутрениий ф(изменение проводимости полупроводников при поглащении ими фотонов). Это явление исп-ся в фоторезисторах, которые применяются в фото эл дозиметрах , из фотоэлем-в – инфракрасного – рентгеновского излучения, в мед приборах оксигенометр (оксигемометр), в пожарной сигнализации. 2-вентильный ф(явление возник фото ЭДС на границе раздела полупроводников и др. вещ-в с разным типом проводимости, в рез-те разделения носителей электрозарядов эл полем. Эта разновидность Ф лежит в основе работы солнечных батарей, а также в селеновых фотоэлементах, последнее применение в датчиках, регистрирующих уровень освещённости. 3-внешний Ф(проец выхода электронов из вещ-ва (мет) в вакуум под действием электромаг-го излучения). Превращение Е излучения в электрич. Осущ-ся с помощью Ф воспроизведение звука. 1 закон Ф-фототок насыщения прямо пропорц световому потоку. Кол-во испускаемых электронов прямо пропоц плотности падающего на в-вао лучистого потока при его неизменном спектральном составе. 2 закон Ф-Мах начальная кинетич эн фотоэлектронов прямо пропорц частоте падающего лучистого потока и зав от его интенсивности. ЕкЕф; Ек=m_eV²/2; Еф=hню. З закон-Для кажд в-ва сущ мин частота и мах длина волны за пределами кот фотоэф не происходит. Эта длина волны наз красной границей. кр=Авых/h; кр=hc/Авых. Ур-е Эйнтштейна для Ф. Ур-е э. для Ф является частным случаем закона сохранения и превращения энергии. Свою теор Эйнштейн основал на квантовых представлениях, а также на известных к тому времени набл-ях о зав-ти энергии фотоэлектронов от частоты. Эйнштейн ввёл понятие «фотона» и сформулировал 3 положения. 1-При взаимодействии с электронами вещ-ва падающие фотоны поглащаются полностью. 2-первый фотон взаимодействует только с первым элетроном. 3-1-й поглощ фотон способствует выходу только первого фото електрона с некот Ек. При Ф энергия фотона расходуется на Авых электронов из вещ и его начальную Ек , которая будет max тогда, когда электроны спускаются с поверхности вещ-ва. h= Авых+meV²/2 ; meV²/2= h Авых; V-скорость. Чем ­ частота падающего света(излучения) тем стрелка энерии фотона и тем стрелка за вычетом Авых ост-ся на начальную Ек. Чем ­ интенсивность падающего излучеия тем ­ фотонов входит в лучистый поток. Тем больше электронов могут выйти из вещ-ва и учавствовать в создании тока. Именно по этому сила фототока насыщения ~ световому потоку. Однако, начальное Ек кажд электрона , зависящее от частоты света , не зависит от интенсивности светового потока, т.к. первый дектрон получ энергию только от первого фотона. hкр=Авых meV²/2=0

58. М-ся оптич сис-ма с 2-мя ступенями увеличения предназначается для наблюдения в увеличенном виде близко расположенных предметов. 1-я ступень – Объектив – центрическая сис-ма из || 10 линз, предназнач-х для рассматривания объекта и формирования промежуточного изображ-я, располож-го перед окуляром. 2-я ступень – окуляр , система из 2-5 линз предназачен для рассматрив-я промежуточного изображения. Для построения изображ-я в М. необх : объектив и окуляр изобразить в виде тонких сбирающих линз, выбрать2 луча:1-через оптический центр, 2-|| главн оптич основ . расположить предмет перед главным фокусом объектива , построить промежут изображение, оно должно получиться за двойным фокусом объектива, увелич, действит, обратным по отношению к L. Это изображ-е располагается на расстоянии меньшем, чем главное фокусное расстояние окуляра. Построить окончательное изображение L2, которое формируется окуляром. Оно получ увеличенным, мнимым, прямым, по отношению к L1. L2 нах-ся от окуляра на расстоянии наилучшего видения (25 см). РИС. L-высота; L1-высота промежут изображения, оно действительно обратн увеличен по отношению к L. L2-конечное изображение, мнимое, увеличенное, прямое по отношению к L1. D-длина тубуса (15-20см). L(печатное большое)-расстояние наилучшего видения(25см)-условное расстояние на котором глаз под большим углом зрения может длительно осущ зрительную работу.

59. 1.Увеличение-безразмерная величина = отношению размера изображения L2 к размеру предмета L. Если увеличение выражено в линейных единицах – линейное, угловых- углов. Гм=ГобГок; Гоб=L1/L ; Гок=L2/L1; Гм=L2/L ; Гм=D/fоб * L/fок. Увеличение об и ак гравируется на их оправах. У обычных биологических микроскопов об. Имеет увеличение 8,10,20,40,90 раз у исслед-х в 100раз. Окуляры им. увеличение – 5,7,10, 20 раз. У современных микроскопов увеличение составляет Гм=100*20=2000 раз. 2.Числовая апертура (А)-она характеризует светособирающую и разрешающую способности микроскопа. Это безразмерная величина численно = произведению показателя преломления среды (n) находится между предметом и объективом на sin апертурного угла(N). A=n*sin(N). N-угол под которым из точки , находящейся в главном фокусе объектива виден радиус передней линзы объектива. РИС. Средой между объектом и объективом может быть : воздух, n=1, тогда это называется сухой объектив, может быть дистилированная вода, n=1.33 . глицерин, n=1,49. Кедровое масло, n=1,55. Объектив получается иммерсионный.. 3. Разрешающая способость R. Это способность оптической системы давайть раздельные избражения двух предельноблизкорасположенных точек объекта, или его структур. R обратно переменно предела разрешения. R=1/d Предел разрешения – наименьшее расстояние на котором 2 структуры видны раздельно. Экспериментально установлено, что d зависит от l , от числовой А микроскопа. d=l/2A [d] – мкм, [R] – мкм^-1 , R=2A/l= 2nsinN/l. Из этой ф-лы следует , что для увеличения разрешающей способности микроскопа, надо использовать коротко волновые излучения и объективы с большой апертурой(иммерсионные).

60 Светопровод часть глаза образована роговицей, жидкостью передней камеры, хрусталиком, стекловидным телом. Главн оптич ось проходит через центры роговицы, зрачка, хрусталика. Т.е. глаз-центрирован оптич система. Световосприним часть (рецепторы)-это сетчатка, в кот нах-ся светочувствит зрит нервы. Через центры роговицы и желтого пятна проходит зрительная ось. В направлении этой оси глаз имеет наилучшую разреш способность. Угол м/у оптич и зрит осью сост 5 градусов. Д=1/F , где Д-оптич сила глаза, измеряется в диоптриях. Роговица, хрустали, передн камера подобны собирающим линзам, стекловидное тело-рассеивающая. Изображение предметов, удаленных от линзы на различн растояния, получ на различн расстояниях от нее. Однако для нормального глаза различноудаленные предметы дают на сетчатке одинаково резкие изображения. Это означает что сущ механизм, позволяющий глазу приспосабливаться к изменению растояния до наблюдаемых предметов-наз Аккомодация. А-приспособление глаза к четкому видению различноудаленных предметов. Ближний предел а-ии связан с мах напряжением кольцевой мышцы. А-ия соверш без существенного напряжения. Размер изображения на сетчатке зависит от размера предмета и его удалении от глаза. Угол зрения-это угол м/у лучами идущих от крайних точек предмета через оптич центр глаза. Один и тот же угол зрения могет соответствовать разным предметам. Рис. L-растояние от предмета до оптич центра, l-расстояние от оптич центра до изображения, В-размер предмета, b-размер изображения. b=Bl/L, l=16-17мм. Разрешающая спос-ть-это спос-ть глаза различать 2 близкие точки предметов раздельно. Для колличеств хар-ки исп величину наименьший угол зрения-такой угол при кот человеч глаз еще различает 2 точки предметов по раздельности. Для норм глаз этот угол=1 минуте. В медицине разреш-ю спос-ть глаза оценивают остротой зрения. За норму приним единицу.

61 В норме в глазу при отсут аккомодации задний фокус совпад с сетчаткой. Такой глаз наз эммитрофическим. Близорукий глаз-в спок состоянии задний фокус лежит внутри глаза перед сетчаткой. Растояние глазного яблока больше фокусного растояния хрусталика. Глаз вытянут в переднезаднем направлении. Для такого глаз растояние наил зрения мении25см. Компенсация-уменьш оптич силы глаза, исп рассеивващ линз. Дальнозоркий глаз-в спок состоянии задний фокус лежит за сетчаткой. Растояние глазного яблока малое, т.е. сжат впереднезаднем направлении и лучи фокусируются за сетчаткой. Для такого глаза растояние наилучш зрения более 25см. Компенсация-усиление оптич силы, исп собирающих линз. Причины близорукости и дальнозоркости могу быть изменение св-в хрусталика. С возрастом хрусталик теряет эластичность, что ведет к возрастной дальнозоркости.

62 Лучистый поток-лучистая энергия, переносимая оптич излуч в ед времени. Ф=W/t, Вт. Поглощение-явление ослабления лучистого потока по мере проникновения его вглубь в-ва. Особенности поглощения света: 1-зав от вида поглош в-ва. 2-зав от конц-ии поглощ р-ра в-ва. 3-зав от толщины слоя в-в. 4-происх по закону убывающей показательной экспотенциальной ф-ии, e^x-возраст ф-ия, e^-x-убыв ф-ия. Закон поглощения. -Для однородной среды и монохроматич излучения носит название з-на Бугера-Ламберта. Слои в-ва одинак толщины поглощ одинак доли падающего на них монохроматич светового потока не зависимо от его обсолютн величины. Диф форма з-на. Рис. L-толщина слоя в-ва, dx-толщина элемент слоя, Фо-неослаблен лучист поток, Фx-лучист поток, падающ на эл слоя dx, Ф_L-ослаблен лучистый поток на вых из пластинки. Лучистый поток поглощ слоем dx прямо пропорц лучист потоку падающ на этот слой dx и толщине этого элемент слоя dx. dФx=-K_Фxdx. k-коэф пропорц-ти, наз показатель поглощения зависит от вида поглощ в-ва. Следствия из з-на: 1- dФx/dx=-K_Фx, dФx/dx-обсолютн скорость поглощ прямо пропорц лучистому потоку, падающ на этот слой. 2- dФx/Фx dx=-K_,-относит скорость поглощения.

1-Про физику 2-математич стат-ка. Биометрия

3-основн понятия описат стат, хар-ка

4-ряды распеделения 5-меры положения и расеяния

6-выборки 7-норм распред-е 8-акустика

9-звук как физич явление, волны 10-звуков поле

11-психофизич хар-ки 12-шумы 13-порогов хар-ки

14-орган слуха 15-фонокардиогаф

16-аудиометрия 17-ультразвук, генератор

18-особенности и св-ва у-з при взаимод со средо

19-виды физич действ у-з 22-жидкости

20-биофизич действ уз, прим в мед 21-реология

23-течение ж-ти, ур-е нераз струи

24-вязкость 25-З-н Гагена-Пуазеля

26-Ньют и неньют ж-ти 27-система «ж-газ»

28-поверх натяж, коэф 29-явление на границе ж-тв тело,

30-добавочн давл под мениском 31-капилярность

32-лам и турб теч 33-кровь 34-гидро и гемодинамика

35-гидравлич сопрот-е 37-выпрямитель

36-распред давления при течении вязк ж-ти

38-2-х полупер в-ль 39-сглаж фильтры

40-усилитель 43-ионизация

44-самост газ разряд 45-крп, причины

46-прям и обрат термоэф

47-эквивалент электрич схема жив тк

48-ткань как проводник 49-импульсные токи

50-теплов дейст высокочастотного тока

51-лечение с пом пост тока 52-прим перемен тока

53-свет 54-способы получ поляр света

55-призма николя 56-вращение, поляриметрия

57-фотоэфект 58-микроскоп, ход лучей

59-хар-ки микроскопа 61-недостатки сист глаза

60-светопровод и световосприним части глаза

62-поглощ света