Вопросы для самоконтроля:

1. В чём заключается физический смысл соотношения неопределённостей?

2. Покажите, что измерение координаты Х частицы с помощью узкой щели шириной Х вносит неопределённость в их импульсы P_X такую, что

Х P_X = h.

3. Оцените с помощью соотношения неопределённостей энергию связи электрона в основном состоянии атома водорода и соответствующее расстояние электрона от ядра.

4. Как на основе соотношения неопределённостей объяснить: устойчивость атома, наличие нулевых колебаний?

5. Почему для проверки соотношения неопределённостей нужно использовать в качестве источника света лазер, а не какой-нибудь другой источник, например, ртутную лампу?

6. Если одна из величин Х и P_X имеет вполне определённое значение, то чему равно значение другой величины?

7. Имеет ли какое-нибудь преимущество анализа величины f по сравнению с анализом зависимости L = f (X) .

Рекомендуемая литература

а). основная литература:

1. Волобуев А.Н. Курс физики и биофизики. Самара: ФГУП “Изд-во “Самарский Дом печати”, 2004.

2. Савельев И.В. Курс обшей физики. М.: Наука, 1998. – т.3.

3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1999.

б). дополнительная литература:

1. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.

Тема 12

Введение в квантовую биофизику. Фотобиологические процессы.

Теоретические вопросы:

1. Квантовая биофизика (определение, предмет изучения). Фотобиологический процесс, его стадии (определение, примеры).

2. Механизм поглощения света биомакромолекулой: структура энергетических уровней (энергетическая диаграмма, понятие о синглетных, триплетных уровнях), полная энергия молекулы.

3. Спектр поглощения атомов и молекул (определение, особенности, происхождение, графическая интерпретация вероятности процесса поглощения). Спектр поглощения биологически важных молекул (рисунок, пояснения).

4. Пути растраты молекулой энергии поглощённого кванта света (энергетическая диаграмма: указать структуру энергетических уровней, время нахождения электрона на каждом уровне, возможные варианты перехода электрона).

5. Люминесценция (определение): флюоресценция, фосфоресценция (энергетическая диаграмма, происхождение спектров).

6. Классификация люминесценции по способу возбуждения атомов и молекул (виды, определения, применение).

7. Классификация люминесценции по длительности люминесценции после прекращения воздействия (виды, определения, происхождение, роль примеси, применение).

8. Классификация люминесценции по внутриатомным процессам (виды, определения, фрагменты энергетических переходов).

9. Люминесцентный анализ (определение, параметр количественного анализа). Квантовый выход люминесценции (определение, формула).

10. Хемилюминесценция (определение, виды, применение в медицине, микробиологии, фармации).

11. Возможность и условия люминесцентного анализа (закон Вавилова, правило Каши).

12. Флуоресцентная спектрофотометрия (сущность метода, устройство и принцип действия спектрофотометра, применение в фармации).

13. Закон Стокса (определение, рисунок, энергетическая диаграмма и её анализ). Тушение люминесценции (определение).

14. Основные законы фотохимии (определение, физическая сущность).

15. Механизм миграции энергии (определение, сущность процесса, условия, последствия).

16. Первичные фотохимические реакции (определение, условия протекания). Типы первичных фотохимических реакций (модели реакций, примеры).

17. Вторичные фотохимические реакции (определение, условия протекания).

18. Классификация фотобиологических процессов (виды, примеры).

19. Спектр фотобиологического действия (определение, график, информационность, анализ). Пример: спектр антирахитного действия УФЛ (спектр поглощения провитамина D).

20. Бактерицидное и бактериостатическое действие УФЛ (спектр фотобиологического действия). Спектр поглощения молекулы, ответственной за поглощение УФЛ клеткой (механизм действия УФЛ на данную молекулу). Применение в медицине, фармации.

21. Механизм канцерогенного действия УФЛ (спектр фотобиологического действия). Спектр поглощения молекулы, ответственной за поглощение УФЛ клеткой (схема процесса, механизм и последствия поглощения).

22. Механизм инактивации ферментов (схема процесса).

23. Особенности действия УФ излучения на белки в работах Ю.А. Владимирова (стадии процесса).

24. Использование фотоэлектрокалориметрии (устройство и принцип действия аппарата) в фармации.

25. Закон поглощения света веществом (закон Бугера-Ламберта-Бера), понятие оптической плотности, молярного коэффициента поглощения вещества.

26. Концентрационная колориметрия (цель, сущность метода, описание установки).

27. Использование спектрофотометрии (устройство, виды и принцип действия аппарата) в фармации.

28. Определение концентрации вещества по флуоресценции (цель, сущность метода, описание установки). Применение в биологии, фармации, медицине.

29. Количественный спектрофотометрический анализ (цель, сущность метода, описание установки). Применение в биологии, фармации, медицине.

30. Преимущества использования микроспектрофотометрии (цель, сущность метода, описание установки) в медицине, биологии, фармации.

31. Использование люминесцентной микроскопии (цель, сущность метода, описание установки) в фармации.

32. Люминесцентные зонды и метки (цель, сущность метода). Применение в биологии, фармации, медицине.