2. Определите параметры, характеризующие взаимодействие корпускулярного ионизирующего излучения с веществом (линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний линейный пробег).

Линейная плоскость ионизации. Основная часть энергии заряженных частиц и у-квантов, взаимодействующих с в-вом, идёт на ионизацию его атомов и молекул. Степень ионизации зависит от св-в излучения, структуры объекта и расстояния, которое квант проходит в в-ве. α – частицы и протоны создают max ионизацию в конце пробега – перед моментом полной растраты своей энергии. Кол-венной характеристикой ионизирующего эффекта является линейная плотность ионизации i=dl/dn (пар ионов/см), зависит от пути, пройденного частицей в в-ве.

Линейная передача энергии ЛПЭ. Энергия, переданная в-ву, расходуется не только на его прямую ионизацию, но и на другие структурные перестройки. Чем больше энергия dE, переданная излучением слою в-ва толщиной dl, тем сильнее разрушительное действие ионизирующего излучения. Это воздействие характеризуется ЛПЭ=dE/dl [Дж/мкм].

Средний линейный пробег определяется средним значением расстояния, которое частица проходит до тех пор, пока ее Eкин не сравняется со средней Eкин энергией атомов и молекул в-ва.

3. Волновое сопротивление (импеданс) мышечной ткани человека равно 1,63*10⁶Па*с/м. Определить скорость распространения ультразвука в мышечной ткани, если ее плотность 1063кг\м³.

Z=p*v; v=Z/p=1,63*10⁶/1063=1533м/с.

4. Какие способы люминесценции вы знаете? Определите основные характеристики люминесценции: длительность, спектр, квантовый выход.

Люминесценция – излучение, превышающее тепловое при данной температуре и имеющее длительность послесвечения много больше периода световых колебаний (τ>>10^-15с). Если атом или молекулу перевести каким-либо образом в возбуждённое состояние, то они затем возвращаются в основное, испуская электромагнитное излучение – люминесценция.

Фотолюминесценция – возбуждение происходит в результате поглощения электромагнитного излучения (обычно видимого или УФ-диапазона). Катодолюминесценция – возбуждение производится электронным ударом по атому или молекуле в-ва (наблюдается в кинескопе, электронно-лучевых трубках). Электролюминесценция – возбуждение атомов и молекул производится электрическим полем. Рентгенолюминесценция – возбуждение производится рентгеновскими лучами, (рентгенолюминесцирующие экраны). Хемилюминесценция – возбуждение происходит в результате хим. р-ции, по схеме: А+В=АВ*=АВ+hv (квант люминесценции). Биолюминесценция – возбуждение молекул происходит в результате биохим. р-ций, происходящих в живом организме. Основные характеристики. Спектр л. – зависимость интенсивности л. от длины волны излучаемого света или частоты. Длительность л. τ – время за которое интенсивность л. уменьшается в е=2,7 раза, т.е. время жизни молекулы в возбужденном состоянии. Квантовый выход л. у – отношение числа квантов л. к кол-ву квантов, поглощенных при возбуждении молекул (всегда <1, из-за наличия неоптических переходов, в-во считается хорошо люминесцирующим, если у>0,01). Спектр возбуждения – зависимость интенсивности возбуждения л. света от длины волны возбуждающего излучения (для многих молекул совпадает со спектром поглощения). Степень поляризации л. – степень поляризации излучения л., при ее возбуждении линейно поляризованным светом и позволяет оценить скорость вращения люминесцирующей молекулы и микросвязь её окружения.