Тема: «Тепловое излучение. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения и их применение в фармации и медицине»

1. Вопросы для проверки исходного (базового) уровня знаний:

1. Шкала электромагнитных волн.

2. Термодинамические системы.

3. Термодинамическое равновесие.

4. Абсолютно черное тело.

5. Гипотеза Планка.

2.Целевые задачи:

Студент должен знать: Физическую природу теплового излучения Количественные характеристики теплового излучения Основные законы теплового излучения: законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина Зоны УФ-излучения Применение ИК- и УФ-излучения в фармации и медицине Понятие о термографии Студент должен уметь: Формулировать и графически иллюстрировать законы теплового излучения Объяснять особенности теплообмена организма человека с окружающей средой

Литература 1. Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика.М., «Дрофа», 2004, §§ 22.1-22.7. 2.Ремизов А.Н., Потапенко А.Я.Курс физики. М., «Дрофа»,2004, §§ 26.1-26.5. 3.Физика и биофизика.(под ред. Антонова В.Ф.). М., «ГЭОТАР-Медиа», 2008, §§ 6.1, 6.2. 4.Антонов В.Ф., Коржуев А.В. Физика и биофизика. М., «ГЭОТАР-Медиа», 2004, раздел 5. 5. Боциев И.Ф., Катаев Т.С., Газданова Р.Ю., Кумалагова З.Х., Мацкова О.А. Руководство к практическим и лабораторным занятиям по физике с математикой. Владикавказ, 2008, с.191-201.

3. Задания для самостоятельной работы

1. Что является источником теплового излучения?

2. Может ли тепловое излучение быть равновесным? Почему?

3. Дайте определения излучательной и поглощательной способностей тела. В каких единицах они измеряются?

4. Запишите законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина.

5. Что лежит в основе действия тепловизора?

6. Почему сферическая полость с малым отверстием может рассматриваться как модель абсолютно черного тела?

7. Считая постоянную Вина равной b≈2,89·10^-3 м·К и предполагая, что закон смещения Вина выполняется для нижеследующих тел, оцените длины волн, соответствующие максимумам в спектрах их излучения:

• тело человека (Т=310 К);

• нить лампы накаливания (Т=2500 К);

• поверхность Солнца (Т=5800 К).

2. Оцените температуру поверхностей желтых и голубых звезд, принимая для оценки длины волн равными λ_ж≈550 нм; λ_г≈450 нм.

3. Приведите график распределения энергии в спектре солнечного излучения.

10. Какую спектральную область занимает ИК-излучение? В чем состоит его лечебное действие?

11. Какие зоны УФ-излучения выделяют в медицине?

12. Допишите недостающие сведения в нижеследующем тексте:

• Равенство поглощательной способности нулю означает полное …….. поглощения.

• Равенство поглощательной способности единице означает полное …….. телом падающей на него энергии.

• Теплообмен ……. с окружающей средой происходит посредством …….., конвекции, испарения и излучения.

• Нагретые твердые и жидкие тела испускают непрерывный …….. спектр.

13. Почему говорят, что коэффициент полезного действия лампы накаливания весьма мал? Почему, когда оборвавшаяся нить лампы накаливания случайно спаивается при сотрясении, то бросается в глаза резкое возрастание яркости?