ГОсударственный медицинский университет г. семей
Методические рекомендации для проведения
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ (сРСП)
Специальность: : 5В110300 «Фармация»
Дисциплина: физика
Кафедра: Общественного здравоохранения и информатики
Курс _1_
Темы № 1-15
Составитель:
Семей, 2013 г.
Утверждены на заседании кафедры
Протокол № _____от "____" _________ 201_ г.
Заведующий кафедрой, профессор ____________________.Б
1.Тема №1: Диффузные процессы. Стационарная и нестационарная диффузия. Коэффициент взаимной диффузии.
Цель занятия:
изучить явление диффузии газа
2. Задачи обучения:
изучая явления переноса, усвоить, что диффузия является основным механизмом пассивного транспорта веществ, обусловленным наличием концентрационного градиента.
3. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы.
4. Задание по теме:
- ознакомиться с методами изучения проницаемости живых клеток
- представить диффузию как основной механизм пассивного транспорта веществ
Подготовиться к контрольным вопросам
Решить задачи: №1-5
5.Раздаточный материал:
Задача № 1.
Найти коэффициент диффузии Д водорода при нормальных условиях, если длина свободного пробега его молекулы равна: 
.
Задача № 2
Построить график зависимости коэффициента диффузии Д водорода от температуры Т в интервале 100 ≤ т ≤ 600 К через каждые 100 К при 
.
Задача № 3
Найти коэффициент диффузии D и вязкость 
воздуха при давлении р=101,3 кПа и температуре t =100 C. Диаметр молекул воздуха 
.
Задача № 4
Коэффициент диффузии и вязкость водорода при некоторых условиях равны 
Найти число n молекул водорода в единице объема.
Задача № 5
Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны 
Найти плотность p кислорода, среднюю длину свободного пробега 
и среднюю арифметическую скорость 
его молекул.
6. Литература
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
Дополнительная:
«Молекулярная физика» М. «Высшая школа» 1978
6. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- что в физике относят к явлениям переноса? (приведите примеры).
- из каких предположений получают общее уравнение перенос и как оно записывается?
- каков механизм диффузии газов и от каких факторов зависит диффузия?
- запишите уравнение Фика, что называют коэффициентом диффузии и от чего он зависит для газов?
1.Тема №2 : Применение первого и второго закона термодинамики для анализа процессов в биологических системах.
2. Цель:
- изучить законы термодинамики
- ознакомиться с понятием энтропии
3. Задачи обучения: рассмотреть применение законов термодинамики в биосистемах и провести анализ
4. Форма проведения:- семинар, обсуждение тем самостоятельной работы.
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- основные термодинамические величины
- первый закон термодинамики
Ознакомиться с методическим указанием для студентов
6. Раздаточный материал: методические указания для студентов «Применение первого и второго закона термодинамики для анализа процессов в биологических системах».
7. Литература:
Основная
1. Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
Дополнительная
, «Медицинская биофизика» М. «Медицина» 1978.
8. Контроль
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- предмет термодинамики
- основные понятия термодинамики
- первый закон термодинамики, внутренняя энергия, работа и теплота
- теплоемкость газов, применение первого закона термодинамики к изопроцессам
- второй закон термодинамики, понятие энтропии
- применение первого закона термодинамики к живым организмам
- понятие энтропии, ее статистический смысл
- второе начало термодинамики в биологических системах
- организм как открытая система
1.Тема №3: Пьезоэлектрический эффект.
2. Цель: изучить явление пьезоэлектрического эффекта
3. Задачи обучения: рассмотреть применение пьезоэлектрического эффекта для техники и медицины
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы.
5. Задание по теме:
Изучить вопросы:
прямой пьезоэлектрический эффект
обратный пьезоэлектрический эффект
применение пьезоэлектрического эффекта в медицине и технике.
6. Раздаточный материал:
Методические пособие «Пьезоэлектрический эффект"
Контрольно-итоговый тест по теме «Пьезоэлектрический эффект»
7. Литература
Основная:
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
8. Контроль
Контрольные вопросы для исходного уровня знаний
-понятие о диэлектриках
- поляризация диэлектриков
- прямой пьезоэлектрический эффект
- обратный пьезоэлектрический эффект
Тесты по теме: «Пьезоэлектрический эффект» (СРСП № 3)
1.Смысл слова «пьезо» означает
A. поднимаю
B. опускаю
C. давлю
D. растягиваю
E. двигаю
2. Пьезоэлектрический эффект обнаруживается:
A. в металлах
B. жидкостях
C. в газах
D. в кристаллах
E. в деревянных изделиях
3.Пьезоэлектрический эффект был открыт в 1880 г:
A. Кюри
B. Максвелломллллл
C. Кулоном
D. Ленцом
E. Резерфордом
4. Пьезоэлектрический эффектом называется возникновение поляризации в некоторых кристаллах при их
A. облучении
B. нагреве
C. охлаждении
D. деформации
E. намагничивании
5. Прямой пьезоэлектрический эффект – это
A. изменение размеров кристалла под воздействием поля
B. изменение размеров кристалла под воздействием магнитного поля
C. изменение размеров кристалла под воздействием механической деформации
D. возникновение электрических зарядов при нагревании
E. возникновение электрических зарядов при деформации кристалла
6. Обратный пьезоэлектрических эффект – это:
A. изменение размеров кристалла под воздействием поля
B. изменение размеров кристалла под воздействием магнитного поля
C. изменение размеров кристалла под воздействием механической деформации
D. возникновение электрических зарядов при нагревании
E. возникновение электрических зарядов при деформации кристалла
7. К пьезоэлектрику не относится:
A. кварц
B. стекло
C. турмалин
D. сегнетова соль
E. титанит бария
8. К пьезоэлектрику относится:
A. оргстекло
B. каучук
C. пластмасса
D. сульфат калия
E. титанит бария
9. Пьезоэффект возникает в кристаллах, у которых
A. нет центра симметрии
B. есть центр симметрии
C. в обеих случаях А и В
D. центр симметрии смещается по направлению деформации
E. центр симметрии смещается по направлению электрического поля
10. Электрострикцией называется
A. сжатие всех диэлектриков в электрическом поле
B. растяжение всех диэлектриков в электрическом поле
C. растяжение и сжатие всех диэлектриков в электрическом поле
D. растяжение кристаллов в электрическом поле, у которых наблюдается обратный пьезоэффект
E. сжатие кристаллов в электрическом поле, у которых наблюдается обратный пьезоэффект
11. Прямой пьезоэффект используют в медицине для
A. создание механических колебаний
B. создания электромагнитных колебаний
C. измерение пульса
D. создание волн ультрафиолетовой частоты
E. измерение температуры
12. Обратный пьезоэффект используют в медицине для
A. измерения пульса
B. измерение вибрации
C. регистраций быстро меняющихся давлений
D. создание волн ультразвуковой частоты
E. создания электромагнитных колебаний
13. Диэлектриками называются тела
A. проводящие электрический ток
B. изготовленные из металла
C. внутри которых электростатическое поле не равно нулю (при проникновении через них электрического поля)
D. не относящиеся к пьезоэлектрикам
E. не проводящие электрический ток
14. Поляризацией диэлектрика называется
A. смещение электрических зарядов при деформации
B. смещение электрических зарядов при нагревании
C. смещение электрических зарядов под действием электрического поля
D. изменение полярности (3 знаков) электрических зарядов под действием электрического поля
E. смещение электрических зарядов под действием магнитного поля
15. Единицей вектора поляризации в СИ является
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Тема №4 : Электрический ток. Термоэлектрические явления. Цель:
изучить некоторые характеристики электрического тока и основные законы цепи постоянного тока
3. Задачи обучения: изучая термоэлектрические явления освоить применение эффектов Зеебека и Пельтье в технических и медицинских целях
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы.
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
Электрический ток, термоэлектрические явления
6.Раздаточный маериал:
Методические пособие «Электрический ток. Термоэлектрические явления»
7.Литература:
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- что называют электрическим током? Укажите различные виды тока
- дайте определения плотности и силы тока. Какая из этих величин является векторной?
Тема №5: «Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур». Цель:изучить электромагнитные колебания и волны
3. Задачи обучения:
убедиться в единой природе электромагнитных и механических колебаний.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы.
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- свободные электромагнитные колебания
- колебательный контур
Разобрать задачу с решением (задачи №2 , «Курс физики» стр 391)
Подготовиться к контрольным вопросам
6.Раздаточный маериал:
Методические пособие «Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур»
7. Литература:
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
7. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний по теме «Электромагнитные колебания»:
-дайте определение электромагнитным колебаниям и укажите примеры
- что называют свободными (собственными) колебаниями?
- на основании какого закона и как составляются дифференциальные уравнения незатухающих и затухающих колебаний?
Контрольные вопрос для оценки исходного уровня знаний по теме «Электромагнитные волны»:
- что называют переменным током, квазистационарным током?
- объясните, что называют индуктивным сопротивлением и емкостным сопротивлением и от каких факторов они зависят
- запишите первое и второе уравнения Максвелла?
- покажите, каким образом из уравнений Максвелла можно получить волновое уравнение
- запишите уравнения плоской электромагнитной волны
Обсуждение задачи
Тема №6: «Интерференция и дифракция света. Интерферометры и их применение в фармации. Дифракция света. Дифракционная решетка». Цель:изучить явления интерференции и дифракции света, ознакомиться с устройством интерферометров и их применением в фармации.
3. Задачи обучения:
- закрепить знания и навыки по изучению дифракции света выполнив лабораторную работу «Определение длины световой волны лазерного луча с помощью дифракционной решетки».
4. Форма проведения:
семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задания по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- интерференция света, когерентные источники света
- интерферометры и их применение, интерференционный микроскоп
- принцип Гюйгенса – Френеля и его применение для расчета дифракции на щели в параллельных лучах
Ознакомиться с методическим указанием для студентов. «Интерференция и дифракция света. Интерферометры и их применение в фармации. Дифракция света»
6. Раздаточный материал:
Методическое указание для студентов по теме «Интерференция и дифракция света. Интерферометры и их применение в фармации. Дифракция света. Дифракционная решетка».
7. Литература:
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа,
2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
Дополнительная:
«Курс физики» М «Высшая школа» 1978
8. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний по теме: «Интерференция света. Интерферометры».
- дайте определение интерференции света. Чем отличается интерференция от простого сложения световых волн?
- что такое когерентные источники света, когерентные волны?
- что называют оптической разностью хода? Как оптическая разность хода связана с разностью фаз интерферирующих волн?
- сформулируйте условие наибольшего усиления (максимум) и наибольшего ослабления (минимум) волн
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний по теме: «Дифракционная решетка».
- в чем заключается явление дифракции света?
- сформулируйте принцип Гюйгенса – Френеля. Какое отношение имеет этот принцип к объяснению дифракции света?
- что называют зонами Френеля? С какой целью разбивают волновую поверхность (фронт
Тема №7: «Тепловое излучение тел. Характеристики и законы теплового излучения». Цель:- изучить явление теплового излучения тел
- рассмотреть характеристики и законы теплового излучения.
3. Задачи обучения:
- рассмотреть некоторые особенности теплообмена организма с окружающей средой.
4. Форма проведения:
семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задания по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- характеристики теплового излучения, через тело
- законы излучения черного тела
Подготовиться к контрольным вопросам
6.Раздаточный материал:
Методическое указание для студентов по теме «Тепловое излучение тел. Характеристики и законы теплового излучения»
7. Литература:
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа,
2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
4. Ливенцев физики, М. «Высшая школа», 1978 г.
Дополнительная
«Курс физики» М. «Высшая школа» 1978, часть 2
8. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- что называют тепловым излучением тел? Каким телам присуще такое излучение?
- дайте определение таких физических характеристик, как поток излучения, энергетическая светимост, спектральная плотность энергетической светимости и коэффициент поглощения
- дайте определение черного тела и объясните, что является моделью этого тела? Какие тела называют серыми?
- сформулируйте закон Кирхгофа. Попытайтесь объяснить с позиций атомной физики один из выводов закона Кирхгофе: если тело не поглощает какие-либо электромагнитные волны, то оно их не может и излучить
Обсуждение задач
1.Тема №8: «Применение спектрофотомерии в фармации и биологии ».
2. Цель: изучить вопросы спектрофотомерии.
3. Задачи обучения: рассмотреть спектрофотометрические методы анализа в фармации и биологии.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме: Рассмотреть следующие вопросы
- изучить вопросы спектрофотомерии
- ознакомиться с устройством спектрофотометров
- рассмотреть приемы применения спектрофотометрического анализа в фармации
6. Раздаточный материал:
Методическое указание для студентов по теме «Применение спектрофотомерии в фармации и биологии»
7. Литература
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа,
2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная
«Курс физики» М «Высшая школа» 1974
8. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний
- что изучает спектрофотомерия?
- как подразделяются спектрофотометры?
.Тема №8: «Рефрактометрия.».
2. Цель: - изучить вопросы рефрактометрий.
3. Задачи обучения: рассмотретьрефрактометрий методы анализа в фармации и биологии.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме: Рассмотреть следующие вопросы
- изучить вопросы рефрактометрий
- ознакомиться с устройством рефрактометрий.
6. Раздаточный материал:
Методическое указание для студентов по теме «Рефрактометрия»
7. Литература
Основная
Методические пособие «Рефрактометрия».
Дополнительная
«Курс физики» М «Высшая школа» 1974
8. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний
- что изучает рефрактометрия?
- какие приемы применения люминесцентного анализа в фармации вы знаете? .
1. Тема №10: «Физико-химические методы исследования мембран».
Цель:- изучить структуру, свойства и функции биологических мембран
- рассмотреть модели биологических мембран и искусственные мембраны.
3. Задачи обучения:
- изучить физические и физико-химические свойства мембран и методы их исследования
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
-структурно-молекулярная организация биологических мембран
- физико-химические свойства биологических мембран
- Подготовиться к контрольным вопросам
6. Литература
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика,
М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и
биофизика.
Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная
, «Медицинская биофизика» М. «Медицина» 1978.
7. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
-структурно-молекулярная организация биологических мембран
- физико-химические свойства биологических мембран
- функции биологических мембран
1. Тема №11: «Методы измерения электропроводимости».
2. Цель:
- изучить электропроводность клеток и тканей для постоянного и переменного тока.
3. Задачи обучения:
- рассмотреть применение метода измерения электропроводности в биологических и медицинских исследованиях.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задания по теме:
Рассмотреть следующие вопросы
- электропроводность клеток и тканей для постоянного тока
- виды поляризации
- применение метода измерения электропроводности в биологии и медицине
Подготовиться к контрольным вопросам
6. Литература:
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика,
М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и
Биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
7. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- электропроводность клеток и тканей для постоянного тока
- виды поляризации
- электропроводность клеток и тканей для переменного тока
Контрольные вопросы для оценки заключительного уровня знании:
- диэлектрические свойства живых тканей
- магнитные свойства живых тканей
- дисперсия импеданса живых тканей
- применение метода измерения электропроводности в биологии и медицине
Тема №12: «Переменный ток. Резонанс в цепи переменного тока». Цель:- изучить цепь переменного тока, содержащую активное, индуктивное и емкостное сопротивление
- рассмотреть резонанс напряжений.
3. Задачи обучения:
- научить студентов работать с многопредельными электроизмерительными приборами (авометрами) и привить навыки по измерениям в цепи переменного тока
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- переменный ток
- цепи переменного тока с резистором, катушкой индуктивности и конденсатором
- полное сопротивление в цепи переменного тока
- резонанс напряжний
- мощность переменного тока
Ознакомиться с методическим указанием для студентов «Изучение цепи переменного тока»
6. Раздаточной материал:
Методическое указание для студентов «Переменный ток. Резонанс в цепи переменного тока».
7. Литература
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика,
М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и
Биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная:
«Курс физики» М. «Высшая школа» 1974
8.Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний
- что называют переменным током, квазистационарным током?
- Что называют переменным током, квазистационарным током?
- объясните, что называют индуктивным сопротивлением и емкостным сопротивлением и от каких факторов они зависят
- что называют действующими (эффективными) значениями силы тока и напряжения?
1. Тема №13 : «Радиоактивность».
2. Цель:
изучить особенности излучения и поглощения энергии атомами и молекулами
3. Задачи обучения: рассмотреть электронные переходы, в биологически важных молекулах и поглощение света биосистемами.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- особенности излучения и поглощения энергии атомами и молекулами
- поглощение и рассеяние света
Подготовиться к контрольным вопросам:
6. Литература:
Основная
1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная: «Курс физики» М. «Высшая школа» 1974
7.Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- какие вопросы рассматривает квантовая биофизика?
- что называется атомными спектрами?
- при каких условиях возможно поглощение кванта и в каком состоянии при этом будет находиться атом?
1. Тема№14: «Люминесценция. Люминесцентный анализ и его применение в фармации. Основные виды и стадии фотобиологических процессов.».
2. Цель:
- изучить различные виды люминесценции
- изучить стадии фотобиологических процессов
3. Задачи обучения:
- рассмотреть применение люминесцентного анализа в медицине.
4. Форма проведения: семинар,
- обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы:
- люминесценция и их виды
- фотолюминесценция
Подготовиться к контрольным вопросам
6. Литература:
Основная: 1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и Биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная:
«Медицинская биофизика» Санкт-Петербург «СпецЛит» 2004
7. Контроль:
Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:
- чем отличается фотолюминесценция от рассеяния света?
- перечислите основные виды люминесценции
1. Тема №15:«Лазер. Индуцированное излучение. Оптические квантовые генераторы (лазеры)».
Цель:
- изучить устройство лазеров (ОКГ) и их применение в медицине
3. Задачи обучения:
- рассмотреть вопросы, которые изучает квантовая электроника.
4. Форма проведения: семинар, обсуждение тем самостоятельной работы
5. Задание по теме:
Рассмотреть следующие вопросы
- лазер – оптический квантовый генератор
- применение лазера в медицине
Подготовиться к контрольным вопросам
6. Раздаточный материал:
Методическое указание для студентов: «Лазер. Индуцированное излучение. Оптические квантовые генераторы (лазеры)»
7. Литература:
Основная:1.Ремизов А. Г., , Медицинская и биологическая физика, М., Дрофа, 2005
2. Физика и биофизика. , , Коржуев и Биофизика. Практикум: учебное пособие, - М, 2009
3. Ремизов и биологическая физика, М.1999г
Дополнительная
«Курс физики» М. «Высшая школа» 1974,
Контроль
- назовите основные свойства лазерного излучения
- какие новые возможности открывает использование лазерного излучения?
Контрольные вопросы для оценки заключительного уровня знании:
- укажите два основных направления применения лазера в медицине
- в каких областях медицины применяется лазер?
- механизм терапевтического действия лазерного излучения
