5. Приведите классическое и статистическое определение вероятности случайного события.

Классическая вероятность Р(А) – отношение числа случаев m, благоприятствующих появлению данного события, к общему числу n возможных исходов: Р(А)=m/n. Пусть в некоторой урне есть 20 черных и 80 белых шаров, тогда вероятность извлечения наугад из урны черного шара составит 20/100=0,2. Классическая вероятность принимает значения 0<=P(A)<=1. Если Р(А)=1, то событие достоверно, если же Р(А)=0, то оно невозможно. Статистическое определение вероятности. Проведём эксперимент. Пусть из общего число N бросков монеты число выпадений герба составило M, решки - К. М и К – частота события. M/N или K/N – относительная частота. При случайном бросании монеты данные будут самые разные. Но при увеличении числа бросков N относительная частота событий приближается к значению 0,5, которое и определяет их статистическую вероятность. Статистическая вероятность – предел, к которому стремится относительная частота события при неограниченном возрастании обшего числа испытаний: Р(А)=limM/N.

6. Как происходит передача возбуждения от одного участка миелинизированного нервного волокна к другому?

Участки аксона длиной в 2-3 мм покрыты миелиновой оболочкой (шванновской клеткой), между ними перехваты Ранвье около 1мкм. На участках аксона, покрытых миелином, мембрана полностью изолирована и не имеет контакта с межклеточной жидкостью, содержащей ионы Na+, вследствие чего потенциал действия здесь сформироваться не может. Потенциал может сформироваться только в перехватах Ранвье, где мембрана имеет необходимый контакт с межклеточной жидкостью. Пусть один из перехватов возбужден, деполяризован до потенциала φ_max. Тогда под действием разности потенциалов (φ_max – φ₀) между возбужденным и невозбуждённым участками в аксоплазме и на наружной стороне мембраны возникают локальные токи, благодаря которым мембранный потенциал распространяется вдоль аксона как по электрическому кабелю и с большой скоростью. Но по мере удаления от возбужденного участка мембранный потенциал аксона экспоненциально уменьшается. Проведение нервного импульса – сальтаторным (скачкообразным), так как потенциал действия генерируется только в перехватах Ранвье. Скорость распространения потенциала действия возрастает с увеличением его диаметра. Если с помощью яда заблокировать натриевые каналы в одном перехвате, то потенциал действия сформирует на следующем, так как амплитуда затухающего местного потенциала ещё сможет достичь на нем порогового потенциала возбуждения. Но если заблокировать подряд 2 или более перехватов, то потенциал на последующих сформироваться не сможет и проведение нервного импульса будет блокировано.

Билет 15

1. Рентгеновское излучение, возникновение тормозного рентгеновского излучения, его спектр и коротковолновая граница. Регулировка жесткости и интенсивности рентгеновского излучения.

Рентгеновское излучение – электромагнитные волны с длиной 80нм до 10^-5нм. Его длинноволновая область перекрывается с коротковолновым УФ-излучением, а коротковолновая – с у-излучением. Длинноволновое рентгеновское излучение – мягкое, а коротковолновое – жестким. Тормозное рентгеновское излучение – возникает при резком торможении заряженных частиц (обычно е). Источник – рентгеновская трубка. Раскалённая током I_нак спираль катода испускает е (термоэлектронная эмиссия), которые под действием высокого напряжения U движутся на анод, приобретая Е_кин=еU. При падении на анод е резко тормозят, их Е_кин переходит частично в энергию рентгеновского излучения hv, а оставшаяся часть – в тепло Q, eU=hv+Q. Если Q=0, то eU=hv_max, отсюда находим коротковолновую границу R-спектра – L_min (v_max) рентгеновского излучения при заданном напряжении U на трубке: L_min=c/v_max=hc/eU=1,23/U(кВ). Поток электронов, падающих на анод, порождает рентгеновские кванты разных энергий, вследствие чего спектр тормозного рентгеновского излучения оказывается сплошным. Спектры тормозного рентгеновского излучения. По оси ординат спектральная плотность потока Ф рентгеновского излучения. Max тормозного излучения приходится на длину волны в 1,5 раза большую коротковолновой границы: L_max=1,5L_min. С повышением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки (U₂>U₁) в спектре тормозного рентгеновского излучения уменьшается L_min и излучение становится более жестким. Поэтому регулировка жесткости излучения в рентгеновских аппаратах осуществляется изменением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки. Полный поток Ф (Вт) тормозного рентгеновского излучения зависит от силы тока I и напряжения U в рентгеновской трубке и рассчитывается по формуле: Ф=kIU²Z, где k=10^-9 (Вт^-1) – коэф. пропорциональности, Z – номер атома в-ва анода в системе элементов. Регулировать поток ренгеновского излучения можно как путем изменения напряжения U, так и путем изменения тока I в рентгеновской трубке. При изменении напряжения поток излучения будет изменяться быстрее, пропорционально U², но одновременно будет изменяться и жесткость (спектральный состав), что не всегда желательно. Если увеличить силу тока в трубке, то поток излучения растет медленнее, но спектр и жесткость излучения при этом не изменяются.