- •Билет 1
- •Какова природа а- и в-излучения. В чём разница их взаимодействия с в-вом?
- •Билет 2
- •Укажите все известные вам адаптации глаза к условиям разной освещенности.
- •Укажите различия в тепловых эффектах при индуктометрии и увч-терапии.
- •Что такое аккомодация глаза и благодаря чему она осуществляется? Запишите формулу тонкой линзы и поясните смысл входящих в неё величин.
- •Билет 4
- •Приведите формулу для расчёта работы сердца. Оцените соотношение составляющих работы сердца по преодолению статического давления крови и сообщению крови кинетической энергии движения.
- •Какие факторы определяют естественный радиационный фон. Каково его среднее значение?
- •Билет 5
- •Какова должна быть частотная полоса и динамический диапазон для электрокардиографа?
- •Билет 6
- •Электростимуляция органов и тканей. Параметры импульсных сигналов, применяемых для электростимуляции и их физиологическое обоснование. Законы Вейса-Лапика и Дюбуа-Реймонда.
- •Запишите уравнение Бернулли, описывающее течение идеальной жидкости и укажите смысл входящих в него величин.
- •Билет 7
- •Билет 8
- •Мембранные потенциалы покоя. Уравнение Нернста (вывод) и Гольдмана-Ходжкина-Катца.
- •Укажите достоинства и недостатки современных ультразвуковых и рентгеновских компьютерных методов получения изображений органов и тканей.
- •Как связаны активность радионуклида в органе и эквивалентная доза внутреннего облучения при однократном поступлении радионуклида в организм?
- •Билет 9
- •Билет 10
- •Физические и физиологические характеристики звука. Диаграмма слышимости. Уровни интенсивности и уровни громкости звука, связь между ними и единицы их измерения.
- •Билет 11
- •Тепловое излучение тела человека, его спектр, положение max спектральной плотности энергетической светимости. Энергетическая светимость тела человека. Основы термографии и тепловидения.
- •Гармонический анализ биоэлектрических сигналов, теорема Фурье.
- •Приведите схему уровней энергии атома водорода и покажите переходы, образующие серии Лаймана, Бальмера и Пашена в его спектре испускания. В каких спектральных областях наблюдаются эти переходы?
- •Билет 12
- •Укажите основные св-ва лазерного излучения и объясните их происхождение.
- •Как и почему сопротивление живой ткани зависит от частоты переменного тока? Как определяется жизнестойкость ткани?
- •Билет 13
- •Оптическая система глаза, его чувствительность к свету и цвету, угол зрения, острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их устранение с помощью линз.
- •Нарисуйте схему подключения пациента к дифференциальному усилителю для снятия экг во втором отведении. С чем связано применение дифференциального усилителя для записи экг?
- •Билет 14
- •Определите параметры, характеризующие взаимодействие корпускулярного ионизирующего излучения с веществом (линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний линейный пробег).
- •Приведите классическое и статистическое определение вероятности случайного события.
- •Как происходит передача возбуждения от одного участка миелинизированного нервного волокна к другому?
- •Билет 15
- •Рентгеновское излучение, возникновение тормозного рентгеновского излучения, его спектр и коротковолновая граница. Регулировка жесткости и интенсивности рентгеновского излучения.
- •Каков механизм возникновения пульсовых волн в системе кровообращения? От чего зависит скорость пульсовых волн, какое диагностическое значение имеет её определение?
- •Билет 16
- •Каковы основные принципы устройства дозиметров и радиометров? в чем разница между ними?
- •Билет 17
- •Как происходит распространение потенциала действия по безмиелиновому нервному волокну?
- •Билет 18
- •Электровозбудимость тканей. Уравнение Вейса-Лапика, хронобаза и реоксия.
- •Билет 19
- •Почему датчики иначе называются измерительными преобразователями? Чем генераторные и параметрические датчики отличаются друг от друга? Приведите примеры тех и других.
- •Билет 20
- •Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений. Коэф. Качества. Эквивалентная доза. Эффективная эквивалентная доза. Взвешивающий фактор (коэф. Радиоактивного риска).
- •Что такое реография (импедансная плетизмография)? Каковы основные принципы реализации этого диагностического исследования?
- •Для чего необходимо знать частоту пропускания усилителя и как ее определить?
- •Назовите известные вам методы определения вязкости жидкости. Сопоставьте их достоинства и недостатки.
- •Билет 21
- •Генерация потенциала действия. Его форма и характеристики. Рефрактерный период. Распространение потенциала действия по безмиелиновому нервному волокну.
- •Как зависит сопротивление живой ткани от частоты переменного тока? Приведите график, формулу и соответствующую эквивалентную схему. Как определяется коэф. Жизнестойкости ткани?
- •Билет 22
- •Объясните необходимость уменьшения переходного сопротивления при снятии биопотенциалов. Укажите используемые при этом методы.
- •Сформулируйте теоремы сложения и умножения вероятностей.
- •Билет23
- •Ядерный магнитный резонанс. Химический сдвиг в спектрах ямр. Основы ямр-томоргафии (мрт).
- •Укажите значение вязкости крови в норме и пределы изменения ее значений при патологических процессах. Почему и как различаются вязкость венозной и артериальной крови?
- •Определите числовые параметры распределения случайных величин: мат. Ожидание, дисперсию, среднее квадратичное отклонение, моду, медиану.
- •Билет 23
Определите числовые параметры распределения случайных величин: мат. Ожидание, дисперсию, среднее квадратичное отклонение, моду, медиану.
Характеристики положения. Мат. ожидание М(Х) случайной величины Х, которое является вероятностным аналогом его среднего арифметического значения: Х=1/n∑xi. Для дискретной случайной величины – сумма произведений значений случайной величины и соответствующих им вероятностей: М(Х)=х1р1+ х2р2+ хnрn=∑xiрi. Для непрерывной случайной величины: М(Х)=аᶘbxf(x)dx. Модой Мо(Х) дискретной случайной величины называют её наиболее вероятное значение (значение х, при котором вероятность max), а непрерывной величины – значение Х, которому соответствует max плотность вероятности f(x). Медианой Ме(Х) – такое значение Х, которое делит все распределение на две равновероятностные части. Графически медиана – значение случайной величины, ордината которой делит пополам площадь под кривой распределения. Если М(Х), Мо(Х), Ме(Х) совпадают, то распределение случайной величины – симметричное, если нет – ассиметричное. Характеристики рассеяния. Дисперсия D(Х) характеризует рассеяние, разброс значений случайной величины вокруг её мат. ожидания. Для дискретной: D(Х)=∑[xi –М(Х)]2рi, для непрерывной: D(Х)= аᶘb[x –М(Х)]2f(x)dx. Среднее квадратичной отклонение δ(Х)= D(Х).
Билет 23
Электронный парамагнитный резонанс. Области его применения. Парамагнитные метки и зонды.
Охарактеризуйте известные вам методы поляризации электромагнитных волн. Сформулируйте и запишите закон Брюстера.
Поляризация света при отражении от диэлектрика (стопка пластинок). Если световой вектор Е параллелен плоскости падения, изображается чертой. Если падающий свет не поляризован, то отраженная и преломлённая волны будут частично поляризованы. Степень их поляризации будет зависеть от угла падения αБР (угол полной поляризации). tg αБР=n2/n1. Возрастает с увеличением угла Брюстера.
Изотропные среды –среды, св-ва которых одинаковы по всем направлениям, анизотропные – среды, св-ва которых не одинаковы в различных направлениях.
Оптическая анизотропия характерна для кристаллов. В них всегда есть одно или два направления, в которых скорость света одинакова для волн любой поляризации – оптические оси (одноосные или двуосные).Главная плоскость кристалла- плоскость, содержащая оптическую ось кристалла и световой луч, распространяющийся в нём. Плоскополяризованная волна – обыкновенная, если скорость ее распространения одинакова во всех направлениях, показатель преломления n0=c/v0. У обыкновенной волны плоскость колебаний электрического вектора всегда перпендикулярна главной плоскости кристалла. Необыкновенная, если скорость распространения различна в разных направлениях, nе=c/vе. Плоскость колебаний электрического вектора Е всегда ll главной плоскости кристалла.
Явление двулучепреломления. Если на кристалл под углом α падает естественный свет, то возникают два преломлённых луча. Углы преломления обыкновенной и необыкновенной волн будут разными из-за разных значений показателя преломлений: sinβ0=sinα/n0; sinβе=sinα/nе. Широко используется для создания прозрачных поляризационных призм, основная задача который состоит в том, чтобы пропустить через кристалл только одну из линейно поляризованных вон и не пропустить другую.
Призма Николя из кристалла исландского шпата, n0-nе=0,017. Призма распиливается, полируется и склеивается канадским бальзамом. Обыкновенный луч падает на склейку (n0>nб) и полностью отражается, а затем поглощается черной краской. Необыкновенный луч падает на склейку из оптически менее плотной среды в наиболее плотную (nе<nб) и почти полностью проходит через склейку.
Дихроизм поглощения – зависимость показатель поглощения среды от поляризации волны. В поглощающих средах интенсивность света уменьшается по закону Бугера: I=I0e-kx. Показатели поглощения для обыкновенной и необыкновенной различны: k0≠ke. Можно подобрать такую толщину кристалла Х, что одна из этих волн практически полностью поглотится кристаллом, а другая выйдет из него. Природные кристаллы – турмалин толщиной 1мм, искусственно выращиваемый – герапатит 0,1мм – они являются поляроидами.
Уровень интенсивности от некоторого источника равен 50дБ. Чему равен суммарный уровень интенсивности от 100 таких источников, при их одновременном действии?
L=nlgI1/I0; 50=10lgI1/10-12; 5=lg105=lgI1/10-12; I=10-7Вт/м2. I100=100I1=10-5Вт/м2. L100=nlgI10/I0=10lg10-5/10-12=10*7=70дБ.
Запишите виды радиоактивного распада. Какую информацию получают из энергетических спектров частиц и гамма-квантов, возникающих при распаде?
Радиоактивность – св-во некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием элементарных частиц. Альфа-распад энергетический спектр линейчатый.
ZAX=Z-2A-4Y+24α+y+E состоит в самопроизвольном испускании ядром ядер гелия с образование нового (дочернего) ядра. При этом выделяется Екин и возможно испускание у-квантов. 94239Pu=92235U+24α+y+E
Бета-минус распад – электронный распад (испускание е и 00ṽ ядром). ZAX=Z+1AY+-10β+y+00ṽ. Является следствием внутриядерного превращения нейтрона в протон с испусканием антинейтрино:
01n=11p+-10β +00ṽ; Пример 53131I=54131Xe+-10β+y+00ṽ.
Бета-плюс распад состоит в самопроизвольном испускании ядром позитрона и нейтрино:
ZAX= ZAX=Z-1AY++10β+y+00v. Является следствием внутриядерного превращения протона в нейтрон с испусканием нейтрино: 11р=01n++10β +00v.
Электронный захват – ядро захватывает е из электронной оболочки собственного атома (чаще из оболочки К). При этом обязательно излучаетя квант характеристического рентгеновского излучения:
ZAX+-10β= ZAX=Z-1AY+00v +y+Rизл. Происходит внутриядерное превращение протона в нейтрон с испусканием антинейтрино: 11р+-10β=01n+00v.
Гамма-излучение (только в возбужденном состоянии). Возникает при р/акт распадах в тех случаях, когда дочернее ядро образуется в возбуждённом состоянии Е*. Затем оно переходит в основное состояние Е0, испуская н-квант с определённой энергией hv=(E*-E0).
Для аксона отношение коэф. проницаемости мембраны для ионов K+,Na+ и Cl- может быть:
В покое РК+:РNa+:РCl- =1:0,04:0,45
В фазе деполяризации РК+:РNa+:РCl- =1:20:0,45
Укажите способы задания распределения дискретной и непрерывной случайной величин. Запишите и охарактеризуйте нормальный закон распределения непрерывной случайной величины.
Закон распределения данной величины – соответствие между возможными значениями дискретной случайной величины и их вероятностями. Обозначим значения случайной величины Х через хi, а соответствующие им вероятности через рi.Тогда закон распределения можно записать 3 способами: 1)в виде таблицы, которая называется рядом распределения. При этом сумма всех вероятностей должна быть =1 (условие нормировки); 2) графически в виде ломаной линии, которую принято называть многоугольником распределения. По горизонтали откладывают значения хi, а по вертикали - соответствующие им вероятности рi. 3) аналитически (формулы, определяющей зависимость вероятности события от некоторых его характеристик). Вероятность попадания при выстреле р, тогда вероятность промаха q=1-p, а вероятность поражения цел k раз при n выстрелах задаётся формулой: Pk(n)=(1-p)n-kpk.
Непрерывная случайная величина. Рассмотрим интервал значений: от х до (х+∆х). Малая вероятность dP того, что случайная величина Х примет значение из этого интервала, будет пропорциональна величине этого интервала: dP - ∆x, или введя коэф. пропорциональности f(x) получим: dP=f(x)∆x. Введенная функция f(x) - плотность распределения вероятностей случайной величины Х или плотность вероятности. Это можно рассматривать как дифференциальное уравнение P(x1<X<x2)=x1ᶘx2f(x)dx. Графически вероятность P(x1<X<x2) равна площади криволинейной трапеции, ограниченной осью абсцисс, кривой f(x) – кривая распределения и прямыми Х=х1 и Х=х2. Для f(x) должны выполняться условия нормировки: 1) если известно, что все значения Х лежат в интервале (a,b): аᶘbf(x)dx=1; и 2) если точные границы не известны: ∞ᶘ∞f(x)dx=1. Нормальный закон распределения иногда называют законом распределения Гаусса: f(x)=(1/δ 2π)e-[x-M(X)]2/2δ2, где х – текущие значения случайной величины Х; М(Х) и δ – мат. ожидание и среднее квадратичное отклонение. График функции называют нормальной кривой распределения (кривой Гаусса).Он имеет симметричный вид относительно ординаты х=М(Х). Max плотность вероятности, равная 1/ δ 2π=0,4/δ, соответствует мат. ожиданию М(Х)=Х. По мере удаления от нее плотность вероятности симметрично спадает. Величина М(Х) – центр рассеяния, а среднее квадратичное отклонение определяет ширину и высоту кривой распределения. С возрастанием δ величина max убывает, а сама кривая растягивается вдоль оси абсцисс, и наоборот. Площадь под криво й остаётся неизменной =1. С изменением мат. ожидания кривая сдвигается вдоль оси абсцисс, не изменяя форму.
Р(М(Х)-δ<Х<М(Х)+δ)=68,27%; Р(М(Х)-2δ<Х<М(Х)+2δ)=95,45%; Р(М(Х)-3δ<Х<М(Х)+3δ)=99,73% - правило трёх сигм.