Оѕтїстік Ќазаќстан мемлекеттік фармацевтика академиясы

Қорытынды сұрақтары (кері байланысы)

жүктеу 0,73 Mb.

бет	4/4
Дата	01.01.2018
өлшемі	0,73 Mb.
	#6730
түрі	Лекция

1 2 3 4

6. Қорытынды сұрақтары (кері байланысы):

1.Тұрақты токтың ұлпа арқылы өту ерекшеліктері неде?

2.Поляризацияның қандай түрлері болады?

№ 13 Дәріс

1. Тақырыбы: Денелердің жылулық сәулеленуі.
2. Мақсаты: Денелердің жылулық сәулеленуінің физикалық мағынасын түсіндіру

Дәріс жоспары:

1. Денелердің жылулық сәулеленуі.

2. Жылулық сәулеленудің сипаттамалары.

3. Қара дене.

4. Кирхгоф заңы.

5. Стефан – Больцмани заңы.

6. Виннің ығысу заңы.

3. Дәріс тезистері:

1. Денелердің жылулық сәулеленуі:

Заттардың электромагниттік толқындар түрінде сәулеленуі атом және молекула ішіндегі үдерістердің жүруінен болады.
Энергия көзі, соған сәйкес сәулелену де әр түрлі болады: телевизор экраны, қыздыру шамдары, суық жарық шығаратын шамдар, шіріген ағаш, жарқырауық жәндіктер және т.б.
Адамның көзіне көрінетін немесе көрінбейтін электромагниттік сәулеленудің көптігінен, олардың ішінен барлық денелерге қатысты біреуін бөліп қарастырайық.
Бұл қызған денелердің сәулеленуі немесе кез келген (0 К-ден жоғары) температурада болатын жылулық сәулелену. Сондықтан барлық қызған дене сәуле шығара алады.
Дене температурасына байланысты сәулеленудің интенсивтілігі және спктрлік құрамы өзгереді, сондықтан кейбір жылулық сәулеленуді жарық ретінде адамның көзі қабылдай бермейді.
2. Жылулық сәулеленудің сипаттамалары:
2.1 Сәулеленудің ағыны «Ф» - жарық тербелісін периоды әлденеше артық болатын, уақыт ішінде сәулеленудің орташа қуаты. Өлшем бірлігі –Вт.
2.2 Энергетикалық жарқырау «R» - бір шаршы метр бет шығаратын жарық ағыны. Өлшем бірлігі –Вт/м².
«λ» до «λ+ dλ» аралыққа (интервалға ) сәйкес келетін энергетикалық жарқырау аралықтың еніне пропорционал болады:
dR(λ) = r(λ)dλ, мұндағы г(λ) – спектрдің тар аймағының энергетикалық жарқырауының осы аймақтың спектрлік еніне қатынасына тең болатын дененің энергетикалық жарқырауының спектралдық тығыздығы (Вт/м³).
Энергетикалық жарқырауының спектралдық тығыздығының толқын ұзындығына тәуелділігін дененің сәуле шығару спектрі деп атайды.

2.3 Сәулелік энергияны жұтатын дененің қабілеттілігін жұтылыу коэффициентті сипаттайды. Жұтылыу коэффициентті деп сол дененің жұтқан жарық ағынының, оған түскен жарық ағынына қатынасын айтады:

2.4 Жұтылыу коэффициенті жұтылған жарықтың толқын ұзындығына тәуелді болғандықтан, монохроматты жарық ағыны үшін монохроматты жұтылыу коэффициентті қолданылады:
3. Қара дене:
Жұтылыу коэффициентті «0»-ден «1»-ге дейінгі аралықтағы мәндерді қабылдайды. Әсіресе қара түсті денелер (қара қағаз, мата, күйе және т.б.) жарық сәулесін жақсы жұтады, ал ақ түсті денелер және айна тәрізді беттер нашар жұтады.
Кез келген жиілікте және кез келген температурада жұтылыу коэффициентті «1»-ге тең болатын денені - қара дене деп атайды.
Ол өзіне түскен барлық жарық сәулелерін барлық спектрлік аралықта (диапазонда) жұтады: α = α(λ) = 1.

Табиғатта қара дене кездеспейді. Бұл түсінік физикалық жорамал.

Қара дененің моделі ретінде тар саңлауы бар қабырғалары ыстыққа төзімді материалдан жасалған тұйық қуыс жүйені қарастырады. Тар саңлау арқылы түскен сәуле жүйенің қабырғаларынан көп рет шағылып еш уақытта,оның сыртына шықпайды.
Сондықтан түскен сәуле толық жұтылыды.
Жұтылыу коэффициентті «1»-ден кіші және түскен жарықтың толқын ұзындығына тәуелді болмайтын денені – сұр дене деп атайды.
Табиғатта сұр денелер кездеспейді, бірақ белгілі бір толқын ұзындығының аралығында кейбір денелер сұр дене сияқты жарық сәулесін жұтады және шығарады. Мысалы, адам денесін, жұтылыу коэффициентті «0,9»- ға тең спектрдің инфрақызыл бөлігі үшін сұр дене деп қарастыруға болады.
4. Кирхгоф заңы:
Жарықтың жұтылуы мен шығарылыуының арасындағы сандық байланысты Кирхгоф анықтады: бірдей температурада энергетикалық жарқыраудың спектрлік тығыздығының жұтылудың монохроматты коэффициентіне қатынасы кез-келген дене үшін бірдей болады және ол сол температурада қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығыныңа тең болады:
мұндағы ε(λ)- қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығы.
Кирхгоф заңы: яғни кез-келген дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығының жұтылудың монохроматты коэффициентіне қатынасы, сол температурадағы қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығыныңа тең болады.

5. Стефан – Больцман заңы:

Қара дененің шығару спектрі тұтас болады. Әр түрлі температурадағы шығару спектрінің сызбасының түрлері: Бүл тәжірибе жолымен алынған қисықтардан бірнеше қортынды жасауға болады.
Температура жоғарылаған сайын қысқа толқын ұзындығына қарай ығысатын энергетикалық жарқыраудың спектрлік тығыздығының ең жоғарғы мәні болады. Стефан—Больцман заңы:
R_e= σT⁴ - қара дененің энергетикалық жарқырауы, оның термодинамикалық температурасының төртінші дәрежесіне пропорционал болады.
Мұндағы «σ» - шамасын Стефан –Больцман тұрақтысы деп атайды. Сұр дене үшін α(λ) = α болғандықтан:
R = αR_e= ασT⁴ Стефан –Больцман заңын әр түрлі денелерді (пеш, электр пеші, балқыған металл және т.б.) қыздыру арқылы көрсетуге болады: Олардың температурасы артқан сайын сәуле шығарудың интенсивтілігі артады.
6. Виннің ығысу заңы:
λ_m = b/T, мұндағы λ_m – қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығына сәйкес келетін ең көп (max) толқын ұзындығы, b = 0,28978 • 10^-2 (м • К) - Вин тұрақтысы.
Бұл заң сұр дене үшін де орындалады.
Вин заңының байқалуы: Бөлме температурасында жылулық сәулелену инфра қызыл аймаққа сәйкес келетіндіктен адамның көзі сезе алмайды. Егер температура артса, онда дене қоңыр-қызыл, ал өте жоғары температурада, ақ-көгілдір реңді жарық шығарады. Бұл кезде де дененің қызғаны сезіледі.
Стефан-Больцмана және Вин заңдары жарық шығарудың сипаттамаларын өлшей отырп, оның температурасын анықтауға мүмкіндік береді (оптикалық пирометрия).
4. Иллюстрациялы материалдар: Презентация, слайдтар.
5. Әдебиет:

1. Көшенов Б. Медициналық биофизика: оқулық – Алматы, 2008 ж.

2. Көшенов Б.Медициналық биофизикадан зертханалық жұмыстар: оқу-әдістемелік құрал.-2 бас.,өңделіп толықтырылған.- .-Алматы: Эверо, 2010

3. Сәтбаева Х.К., Өтепбергенов А.А., Нілдібаева Ж.Б. Адам физиологиясы. Алматы.: Дәуір, 2005 – 663 бет.

4. Канкожа М.К. Қозғыш ұлпалар физиологиясы. Алматы, 2004. – 78 бет.

Арызханов Б. Биологиялық физика, Алматы, 1990.

5. Әдіқасова ,-А.Ә. жалпы физика курсының семестрлік тапсырмалары:оқу құралы .-Алматы: Эверо, 2009.-112 бет

6. Физикалық тәжірбиелер ; жоғарғы оқу орындарының студенттеріне арналған құрал. – Алматы: Рауан ,1993.

7. Ү.А. Байзак, Қ.Ж. Құдабаев «Медициналық биофизика және медициналық техника бойынша лабораториялық практикум»
6. Қорытынды сұрақтары (кері байланысы):

1. Қандай дене қара дене деп аталады?

2. Стефан-Больцман заңында қандай тәуелділік орын алады?

№ 14 Дәріс

1. Тақырыбы: Радиопектроскопия. Электронды парамагниттік резонанс.

2. Мақсаты: Студенттерді радиоспектроскопия және электрондық парамагниттік резонанс әдістерімен таныстыру.
Дәріс жоспары:

1. Электронды парамагниттік резонанс (ЭПР).

2. ЭПР- дің зертеулерде қолданылуы.
3. Дәріс тезистері:

1. Электронды парамагниттік резонанс:

Магнит өрісіне орналастырылған атомдардың знергетикалық деңгейлері бірнеше төменгі діңгейлерге жіктелуі мүмкін.
Бөлшектердің төменгі деңгейлерге қоныстануы Больцман таралымымен анықталады.
Төменгі деңгейден жоғарғы деңгейге спонтанды түрде өтуі мүмкін емес.
Бірақ бұндай өту тек сыртқы электромагниттік өріс әсерінен орын алады.
Бұндай өтуідің қажетті шарты электромагниттік өріс жиілігінің жарық толқынының жиілігімен сәйкес келуі болып табылады.
Бұл кезде электромагниттік өріс энергиясының жұтылуы байқалады. Бұл құбылысты магниттік резонанс деп атайды.
Магниттік моментті тасымалдайтын бөлшектің түріне қарай - электронды парамагниттік резонанс (ЭПР) және ядролық магниттік резонанс (ЯМР) деп бөлінеді.
Элетрондар туғызатын магнитік моменті болатын парамагнитті бөлшектірі бар (молекулалар, атомдар, иондар, радикалдар) заттарда ЭПР орын алады.
Бұл кезде орын алатын құбылыс электрондық деңгейлер энергиясының жіктелуімен түсіндіріледі. Сондықтан электрондық резонанс деп аталған.

ЭПР -ті Е. К. Завойский в 1944 ж. ашты.

Ең алғашқы тәжірибелер темір топтарының иондары бар тұздарға жасалған тәжірибелерде резонанстық жұтылу байкалған.
Завойский бұл құбылыстарға тән бірнеше заңдылықтарды анықтады.
Магниттік резонанстық әдістердің көптеген қосымшалары ток сызықтарына сараптама жүргізуге негізделген.
ЭПР спектрінде ұқсас сызықтар тобының болуын шартты түрде жіктелу деп атайды.
ЭПР спектрі үшін жіктелудің екі түрі орын алады:
1. электрондық жіктелу – ЭПР тудыратын молекула не атом біреу емес, бірнеше элктрондары болған кезде пайда болады.
2. аса жұқа жіктелу – электрон ядорның магниттік моментімен әсерлескеде байқалады.
ЭПР-дің соңғы жаңа өлшеу әдісі, электромагниттік энергия жұтылған кезде тербелмелі жүйенің қандай да бір параметрінің өзгерісін анықтауға негізделген.
2. ЭПР- дің зертеулерде қолданылуы:
1. ЭПР әдісі химияда, биологияда, медицинада және фармацияда бос радикалдарды табуда және зерттеуде қолданылады.
Мысалы, сәулеленген ақуыздың ЭПР спектры бос радикалдардың түзілу механизмін түсіндіруге және радиациалық зақымдалудың бірінші, екінші өнімдерінің өзгерісін бақылауға мүмкіндік берді.
2. ЭПР фотохимилық үдерістерді, оның ішінде фотосинтезді зерттеуде кең түрде қолданылыды.
3. ЭПР әдісі санитарлық-гигиеналық мақсатта ауадағы радикалдардың концентрациясын анықтау үшін қолданылады.
Биологиялық молекулаларды зерттеу үшін арнайы «спин-метка» деген белгісі бар әдіс жасалынды. Бұл әдіс зерттелетін нысанның молекуласымен құрылымы өте жақсы белгілі парамагниттік қосылыстарды байланыстыру арқылы зерттеу жүргізуге негізделген.
ЭПР-дің спектрінен молекуладағы «спин-метка» белгісінің орнын анықтауға болады.

Белгіні молекуланың әр түрлі бөлігіне енгізе отырып, әр түрлі атомдар тобының орналасуын, бір-бірімен өз ара әрекеттесуін, химиялық байланыстардың табиғатын зерттеу, бағытталуын анықтау және молекулалық қозғалысты байқауға болады.

Молекулаға бір ғана «спин-метка» белгісін қосып қоймай, бірнеше белгіні қосқанда, мысалы екі белгіні қосқанда, белгіленген топтардың арақашықтығы және олардың бағытталып орналасуы туралы мәлімет алуға мүмкіндік береді.

4. Спиндік зондтарда - молекуламен ковалентті емес байланыста болатын парамагнитік бөлшектер қолданылады.

Спиндік зондтардаға ЭПР-дің спектрінің өзгерісі оны қоршаған молекула туралы ақпарат береді.
4. Иллюстрациялы материалдар: Презентация, слайдтар.
5. Әдебиет:

1. Көшенов Б. Медициналық биофизика: оқулық – Алматы, 2008 ж.

3. Сәтбаева Х.К., Өтепбергенов А.А., Нілдібаева Ж.Б. Адам физиологиясы. Алматы.: Дәуір, 2005 – 663 бет.

4. Канкожа М.К. Қозғыш ұлпалар физиологиясы. Алматы, 2004. – 78 бет.

Арызханов Б. Биологиялық физика, Алматы, 1990.

5. Әдіқасова ,-А.Ә. жалпы физика курсының семестрлік тапсырмалары:оқу құралы .-Алматы: Эверо, 2009.-112 бет

6. Физикалық тәжірбиелер ; жоғарғы оқу орындарының студенттеріне арналған құрал. – Алматы: Рауан ,1993.

1. Магниттік резонанс деп нені айтады?

2. ЭПР қандай мақсатта қолданылады?
№ 15 Дәріс

1. Тақырыбы: Радиобелсенділік.
2. Мақсаты: Радиобелсенділіктің физикалық мағынасын түсіндіру.
Дәріс жоспары:

1. Радиобелсенді ыдыраудың түрлері.

2. Радиобелсенді ыдыраудың негізгі үлгілері.

3. Радиобелсенді ыдыраудың негізгі заңы.

4. Препараттың белсенділігі.
3. Дәріс тезистері:

1. Радиобелсенді ыдыраудың түрлері:

Радиобелсенділік деп орнықсыз ядролардың басқа ядро немесе элементар бөлшек бөле отырып, өз бетінше ыдырауын айтады. Радиобелсенділіктің басқа ядролық түрленулерден айырмашылық белгісі бұл үдерістің өз бетінше (спонтанды) болуы.
Радиобелсенділікті табиғи және жасанды деген түрлерге бөледі.
Табиғи радиобелсенділік табиғатта болатын тұрақсыз ядроларда кездеседі.
Ядролардың жасанды радиобелсенділігі деп әр түрлі ядролық реакциялардың жүруінен пайда болатын радиобелсенділікті айтады.
Табиғи және жасанды радиобелсенділіктердің арасында ерекше айырмашылық жоқ. Оларға бірдей ортақ заңдылықтар тән болады.
2. Радиобелсенді ыдыраудың негізгі үлгілері:
2.1 Альфа-ыдырау: өз бетінше ядроның
α-бөлшегін (гели отомының ядросы) шығару арқылы түрленуін айтады.
Альфа-ыдыраудың ығысу ережесін ескере отырып жазылған тәсімі (схемасы): мұндағы «X» - аналық ядроның, «Y» - еншілес (дочернной) ядроның белгілері. Уранның ториға айналуы α-ыдыраға мысал бола алады: Еншілес ядроның және α-бөлшегінің тыныштық массасының қосындысы аналық ядроның тыныштық массасынан аз болады.
Тыныштық энергиясы да сол сияқты аз болады.
Бұл энергиялардың айырмашылығы α-бөлшегінің және еншілес ядроның кинетикалық энергиясына тең болады. α-ыдырау кезінде еншілес ядро тек қалыпты күйде ғана емес қозған күйде де түзіле алады. Себебі олар дискретті мәнге ие болады. Сондықтан сол радиобелсенді заттың әр түрлі ядролардан шыққан α – бөлшегінің энергиясының мәні де дискретті болады.
Еншілес ядроның қозған кездегі энергиясы γ-фотоны түрінде бөлінеді. Сондықтан α -ыдырау кезінде γ –сәулесі бірге бөлінеді.
Егер еншілес ядро радиобелсенді болса, онда бірнеше тізбекті ауысулар орын алады да, ең соңында ядро тұрақты түрге енеді.
2.2 Бета-ыдырау: ядроішілік нейтронның протонға айналуынан болады. Оның түрлері: 2.2.1 Электронды немесе β^- - (теріс) ыдырау. Ядродан β –бөлшегі (электрон) ұшып шыққанда болады. β^- -бөлшегінің энергиясы «0»-ден «E_max» барлық мүмкін болатын мәндерді қабылдайды және оның спектрі тұтас спектр болады. Бұл ядроның дискретті энергетикалық жағдайына сәйкес келмейді. 1932 жылы Паули ядродан β^- -бөлшегімен бірге басқа массасы өте аз, бейтарап бөлшек бөлініп шығады деген болжам жасады. Бұл бөлшек нейтрино деп аталды. Нейтрино - β⁺-(оң) ыдырауда, ал антинейтрино β^- - (теріс) ыдырауда пайда болады. β - ыдырау кезінде бөлінетін энергия, β – бөлшегіне және нейтриноға немесе антинейтриноға бөлінеді. β^- - (теріс) ыдыраудың тәсімі:
Мұндағы ύ- антинейтрино. β^- - (теріс) ыдырауға тритидің гелиге айналуы мысал болады: β^- - (теріс) ыдырада электрон ядроішілік нейтронның протонға айналуынан болады:
2.2.2 Позитронды немесе β⁺-(оң) ыдырау.
β⁺-(оң) ыдыраудың тәсімі: мұндағы v - нейтрино, ₊₁⁰β – позитрон, заряды оң, массасы электронның массасына тең бөлшек. β⁺-(оң) ыдырауға рубидидің криптонға айналуы мысал болады: β⁺-(оң) ыдырауда электрон ядроішілік протонның нейтронға айналуынан болады: 2.3 Электронды немесе е-басып алу:
Радиобелсенділіктің бұл түрі атомның ішкі элктроннының біреуінбасып алуға негізделген. Нәтижесінде ядроның протоны нейтронға айналады:
Электрондыбасып алудың тәсімі:
Электронды басып алуға бериллидің литиге айналуы мысал болады:
Қандай ішкі электрондық қабаттан электронды басып алуына байланысты: K- басып алу, L- басып алу және т.б. түрге бөлінеді.

Электронды басып алу кезінде элктронды қабатта орын босайды, сондықтан радиобелсенділіктің бұл түрінде сипаттаушы рентген сәулесі бөліне жүреді.

Рентген сәулесінің арқасында осы әдіс ашылды.
β-ыдырауда әр уақытта γ –сәулесі шығады.

3. Радиобелсенді ыдыраудың негізгі заңы:

Радиобелсенді ыдырау құбылысын статистикалық заңдылық арқылы сипаттайды. Себебі тұрақсыз ядро қашан, қай уақытта, қандай мөлшерде ыдрайтындығын алдын – ала болжау мүмкін емес, бұл оқиға туралы тек ықтималды түрде жобалап болжам айтуға ғана болады.
Көптеген радиобелсенді ядролардың жиыны үшін ыдырамаған ядролар санының уақытқа тәуелділігін көрсететін статистикалық заңды алуға болады.
Жеткілікті аз «dt» уақыт аралығында «dN» ядролары ыдырасын.
Бұл сан «dt» уақыт аралығына, «N» радиобелсенді ядролардың жалпы санына пропорционал болады:
dN = -λ N dt, мұндағы X – ыдырау тұрақтысы. Бұл шама, ыдырау ықтималдылығына пропорционал және әр түрлі радиобелсенді заттар үшін әр түрлі болады.
«-» таңбасы ыдырамаған ядролар саны уақыт ішінде азаятындығын (dN < 0) сипаттайды.

Теңдеудің айнымалыларын бөліп, интегралдау керек. Анықталған интегралдың төменгі шегі алғашқы шарттарға: t = 0, N = N₀ (мұндағы N₀– радиобелсенді ядролардың бастапқы саны), ал жоғарғы шегі қазіргі: «t» және «N» -ге сәйкес келуі керек.

Потенцирлеу арқылы радиобелсенді ыдыраудың негізгі заңы алынады:
N = N₀e^-^λ^t.
Бұл заң ыдырамаған радиобелсенді ядролардың саны экспоненциалды заңмен кемитіндігін сипаттайды.
4. Препараттың белсенділігі:
Радиобелсенді көздермен жұмыс атқарғанда бірлік уақытта препараттан ұшып шығатын γ-фотондарының санын білу аса маңызды.
Бұл сан ыдыраудың жылдамдығына байланысты болады. Сондықтан ыдырау жылдамдығын препараттың белсенділігі деп атайды. Ол сол препараттың маңызды сипаттамасы болады:
А = dN/dt = λN = λN₀ e^-^λ^t .
Препараттың белсенділігі радиобелсенді ядролар саны көп болған сайын жоғары, ал жартылай ыдырау периоды аз балған сайын төмен болады. Препараттың белсенділігі уақыт ішінде экспоненциалды заңмен кемитінді.
4. Иллюстрациялы материалдар: Презентация, слайдтар.
5. Әдебиет:

1. Көшенов Б. Медициналық биофизика: оқулық – Алматы, 2008 ж.

3. Сәтбаева Х.К., Өтепбергенов А.А., Нілдібаева Ж.Б. Адам физиологиясы. Алматы.: Дәуір, 2005 – 663 бет.

4. Канкожа М.К. Қозғыш ұлпалар физиологиясы. Алматы, 2004. – 78 бет.

Арызханов Б. Биологиялық физика, Алматы, 1990.

5. Әдіқасова ,-А.Ә. жалпы физика курсының семестрлік тапсырмалары:оқу құралы .-Алматы: Эверо, 2009.-112 бет

6. Физикалық тәжірбиелер ; жоғарғы оқу орындарының студенттеріне арналған құрал. – Алматы: Рауан ,1993.

1. Альфа-ыдыраудың бетта –ыдыраудан айырмашылығы неде?

2. Радиобелсенді сәулелер қайда қолданылады?

жүктеу 0,73 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4