Вопросы к экзамену (Медицинская физика, 2 семестр, 2016/17 г.)


Электрическое поле. Понятие электрического заряда. Закон сохранения заряда. Взаимодействие зарядов. Опыт Кулона. Закон Кулона. (Лекция 1) Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Силовые линии. Потенциал электрического поля. Разность потенциалов. Эквипотенциальная поверхность. Связь напряженности с потенциалом в однородном поле. (Лекция 1) Мембранные потенциалы клетки. Равновесные потенциалы Нернста. Потенциал покоя. Потенциал действия. (Лекция 1) Электрический диполь. Электрическое поле диполя. Дипольный момент (Лекция 1) Электрография. Виды электрографии. Физические основы электрокардиографии. Теория Эйнтховена. Получение электрокардиограммы. Физические факторы, определяющие особенности ЭКГ (Лекция 1) Понятие электрического тока. Классификация веществ по электропроводности. Общая характеристика. (Лекция 2) Проводники. Электрический ток в металлах и электролитах. Зависимость проводимости металлов и электролитов от температуры. (Лекция 2) Постоянный ток в электролитах Вывод формулы удельной проводимости электролита. (Лекция 2) Диэлектрики. Полярные, неполярные и кристаллические диэлектрики, их характеристики. (Лекция 2) Диэлектрическая проницаемость, ее диагностическое применение. (Лекция 2) Прохождение тока через биологические ткани и жидкости. Электропроводимость биологических тканей и жидкостей. Терапевтические методы, основанные на использовании постоянного тока (гальванизация, электрофорез). (Лекция 2) Пьезоэлектрический эффект. Виды пьезоэффекта. Физические принципы. Применение в медицине. (Лекция 2) Электрический разряд в газах. Ионизация. Аэроионы. Франклинизация (Лекция 2). Полупроводники. Собственная и примесная проводимость. Применение полупроводников  (Лекция 2) Основы зонной теории твердых тел. (Лекция 2) P-n переход (принцип работы диода). (Лекция 2) Магнитное поле. Его проявления. Магнитное поле рамки с током. Магнитный момент. (Лекция 3) Магнитная индукция: направление поля и связь с магнитным моментом. Магнитные силовые линии. Принцип суперпозиции. (Лекция 3) Закон Био-Савара-Лапласа. Примеры: магнитное поле в центре кругового тока, в центре соленоида. (Лекция 3) Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов (вывод формулы). (Лекция 3) Магнитное поле свободно движущегося заряда. Сила Лоренца. (Лекция 3) Движение заряженных частиц в магнитном и электрическом полях. (Лекция 3) Магнитные свойства вещества. Орбитальный момент электрона. Понятие намагниченности. (Лекция 3) Классификация магнетиков. Характеристика каждого типа (поведение в магнитном поле, примеры). (Лекция 3) Ферромагнетики – применение в медицине. Магнитные свойства биотканей. Магнитодиагностика (Лекция 3) Явление электромагнитной индукции. Понятие потока вектора магнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. (Лекция 4) Токи Фуко. Причина возникновения, проявление, применение в медицине. (Лекция 4) Индуктивность. Самоиндукция, ЭДС самоиндукции.  (Лекция 4) Конденсатор. Поле конденсатора. Электрическая емкость (Лекция 4) Колебательный контур. Электромагнитные колебания. (Лекция 4) Переменный ток как электромагнитные колебания. Переменный ток в цепи с резистором. (Лекция 4) Переменный ток в цепи с конденсатором. (Лекция 4) Переменный ток в цепи с катушкой индуктивности. (Лекция 4) Понятие импеданса. Эквивалентная электрическая схема тканей организма, импеданс тканей, его зависимость от частоты. Дисперсия импеданса тканей организма. (Лекция 4) Реография. Физические принципы реографии (Лекция 4) Электрический импульс, его параметры, импульсный ток. Виды импульсной электротерапии. (Лекция 4) Теория электромагнитного поля Максвелла: основные положения. Электромагнитная волна: понятие, уравнение, параметры. (Лекция 5) Скорость электромагнитной волны. Энергия электромагнитной волны. Объемная плотность энергии электромагнитного поля. Связь интенсивности электромагнитной волны с напряженностью электрического поля. (Лекция 5) Шкала электромагнитных волн: деление по частотам и длинам волн, характеристики каждого вида излучения. Деление на частотные диапазоны в медицине. Влияние волн различного диапазона на человека (Лекция 5) Оптика. Двойственная природа света. Энергия фотона Разделы оптики. (Лекция 5) Геометрическая оптика. Основные законы оптических явлений (законы геометрической оптики). Явление полного внутреннего отражения. (Лекция 5) Геометрическая теория оптических изображений. Центрированные оптические системы. Элементы центрированных оптических систем. (Лекция 5) Линзы, их виды. Тонкая линза, ее элементы. Формула фокусного расстояния. Формула тонкой линзы. Построение изображения в собирающих и рассеивающих линзах, виды изображений. (Лекция 5) Строение глаза. Светопроводящий аппарат глаза. (Лекция 6) Аккомодация, угол зрения. Разрешающая способность и острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их устранение. (Лекция 6) Лупа, ее оптическая схема, увеличение, принцип действия. Формула линейного увеличения лупы (Лекция 6) Оптическая система и устройство микроскопа. Формула для увеличения микроскопа. Устройство микроскопа. (Лекция 6) Сложение электромагнитных волн. Случай сложения света от «обычных источников» (с выводом формул). (Лекция 6) Сложение электромагнитных волн. Случай сложения света от когерентных источников. Когерентные волны. Интерференция света, условия максимума и минимума (с выводом формул). (Лекция 6) Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников (с выводом формул), оптическая разность хода. (Лекция 6) Методы наблюдения интерференции: опыт Юнга (с расчетом интерференционной картины), зеркало Ллойда, бипризма Френеля. Интерференция в тонких пленках (без расчетов). (Лекция 7) Устройство, принцип работы и применение интерферометра Майкельсона для измерения показателя преломления. (Лекция 7) Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. (Лекция 7) Дифракция на щели в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера) (вывод формул условия максимума и минимума). (Лекция 7) Поляризация света. Виды поляризации. (Лекция 7) Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса. (Лекция 7) Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера. (Лекция 7) Поляризация света при двойном лучепреломлении. Свойства обыкновенного и необыкновенного лучей. (Лекция 7) Призма Николя, дихроизм, поляроиды. (Лекция 7) Вращение плоскости поляризации. Формулы для угла поворота плоскости поляризации в оптически активном веществе, в растворе. Поляриметрия. Хиральность молекул. Использование поляриметрии для исследования структурных превращений. (Лекция 7) Исследование биологических тканей в поляризованном свете. Фотоупругость. (Лекция 7) Взаимодействие свет с веществом. Закон Бугера. Поглощение света растворами. Закон Бера. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Концентрационная колориметрия. Устройство фотоэлектроколориметра. (Лекция 8) Лазеры. Резонансное облучение. Вынужденное излучение, его вероятность (Лекция 8) Лазеры. Условие усиления света. Оптическая накачка (Лекция 8) Устройство и принцип работы лазера. (Лекция 8) Свойства лазерного излучения. Применение лазеров в медицине. (Лекция 8) Рентгеновское излучение. Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение, причины возникновения, его свойства и спектр. Зависимость от напряжения, силы тока и материала анода. (Лекция 8) Характеристическое рентгеновское излучение. Причины и условия возникновения, его свойства и спектр. Закон Мозли. (Лекция 8) Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: когерентное и некогерентное рассеяние, фотоэффект. (Лекция 8) Действие рентгеновского излучения на вещество. Ослабление рентгеновского излучения. Закон ослабления, линейный и массовый коэффициенты ослабления. (Лекция 8) Применение рентгеновского излучения в медицине (методы рентгенодиагностики и рентгенотерапия). (Лекция 8) Радиоактивность, ее виды. Строение атомного ядра, условное обозначение ядра атома. (Лекция 9) Виды радиоактивного распада, схемы распада, примеры и свойства. (Лекция 9) Основные характеристики взаимодействия ионизирующего излучения с веществом (линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний линейный пробег) (Лекция 9) Особенности взаимодействия с веществом различных частиц (б-, в-, г-излучения) (Лекция 9) Дозиметрия (экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы излучения, их мощности, действие на организм) (Лекция 9) Использование радионуклидов в медицине (методы диагностики и терапии). (Лекция 9)

Литература для подготовки


, , Потапенко и биологическая физика. , Ильич и биологическая физика. , Фаустов и биологическая физика. Курс лекций с задачами. Огурцов по физике. : 3. Основные законы электромагнетизма; 4. Волновые процессы. Основные законы оптики. Савельев курс физики. Сивухин общей физики. : 3. Электричество и магнетизм; 4. Оптика. Самойлов биофизика. Подколзина физика. Конспект лекций. , Наркевич физика.