- •Содержание
- •Введение
- •Конкретные задачи
- •Межпредметные и внутрипредметные связи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория
- •Лабораторная работа Определение поверхностного натяжения жидкостей различными методами
- •Часть 1. Метод отрыва кольца
- •Часть 2. Метод счета капель
- •Исследование зависимости вязкости растворов от концентрации с помощью вискозиметра. Измерение вязкости крови Учебно-методическая разработка для студентов
- •Измерение вязкости крови
- •Межпредметные связи темы
- •Внутрипредметные связи темы
- •Теория вопроса
- •V. Практическое значение измерения вязкости для медицины.
- •Обработка полученных результатов измерения
- •Литература
- •Введение
- •Межпредметные и внутрипредметные связи
- •Задания для самоподготовки
- •1 Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •Конкретные задачи
- •Задания для самоподготовки
- •1 Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Часть III. Рассчитать погрешности проведенных измерений:
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •Конкретные задачи
- •Межпредметные и внутрипредметные связи
- •1. Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Лабораторная работа
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Вывод рабочей формулы:
- •Рабочие формулы
- •Введение
- •Конкретные задачи
- •1 Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Вопросы для самоподготовки
- •К раткая теория
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •Конкретные задачи
- •Межпредметные и внутрипредметные связи
- •Задания для самоподготовки
- •1 Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория Изучение физических основ электрокардиографии
- •Электрокардиограмма здорового человека
- •Анализ экг
- •Блок-схема электрокардиографа
- •Ход работы
- •Выводы:
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория
- •Градуировка термопары и её применение для определения кожных температур.
- •1. Градуировка термопары.
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Определение показателя преломления жидкости при помощи рефрактометра Введение
- •Конкретные задачи
- •Межпредметные и внутрипредметные связи
- •Задания для самоподготовки
- •Литература, рекомендуемая для самоподготовки
- •Устройство и принцип действия рефрактометра
- •Протокол Лабораторная работа
- •Часть 1
- •Порядок выполнения работы
- •Часть 2
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •6. Задания для самоподготовки
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория
- •Проверка шкалы сахариметра
- •Определение концентрации раствора сахарозы
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Опытная проверка закона бугера
- •Конкретные задачи
- •Межпредметные и внутрипредметные связи.
- •Задания для самоподготовки
- •Литература, рекомендуемая для самоподготовки
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория
- •Конкретные задачи
- •Задания для самоподготовки:
- •Вопросы для самоподготовки
- •Краткая теория Дифракция света
- •Дифракционная решетка.
- •Лазер. Принцип действия. Свойства лазерного излучения, на которых основано их применение.
- •Часть 1. Изучение дифракции лазерного излучения на дифракционной решетке. Определение длины волы излучения.
- •Ход работы
- •Часть 2. Изучение явления дифракции лазерного излучения на круглом диске. Определение размера эритроцита.
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы преподавателя:
- •Введение
- •4. Цель занятия
- •1 Биофизика. Учебник для студентов фармацевтических и медицинских Вузов; Рыбари; 2004 г.
- •Вопросы для самоподготовки
Краткая теория Дифракция света
Дифракцией света называют явление отклонения света от прямолинейного распространения в среде с резкими неоднородностями, т.е. световые волны огибают препятствия, но при условии, что размеры последних сравнимы с длиной световой волны. Для красного света длина волны составляет λкр≈8∙10-7м, а для фиолетового - λф ≈4∙10-7м. Явление дифракции наблюдается на расстояниях l от препятствия , где D – линейный размер препятствия, λ - длина волны. Итак, для наблюдения явления дифракции необходимо выполнять определенные требования к размерам препятствий, расстояниям от препятствия до источника света, а также к мощности источника света. На рис. 1 приведены фотографии дифракционных картин от различных препятствий: а) тонкой проволочки, б) круглого отверстия, в) круглого экрана.
Рис. 1
Для решения дифракционных задач – отыскания распределения на экране интенсивностей световой волны, распространяющейся в среде с препятствиями, - применяются приближенные методы, основанные на принципах Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля.
Принцип Гюйгенса: каждая точка S1, S2,…,Sn фронта волны AB (рис. 2) является источником новых, вторичных волн. Новое положение фронта волны A1B1 через время представляет собой огибающую поверхность вторичных волн.
Принцип Гюйгенса-Френеля: все вторичные источники S1, S2,…,Sn, расположенные на поверхности волны, когерентны между собой, т.е. имеют одинаковую длину волны и постоянную разность фаз. Амплитуда и фаза волны в любой точке М пространства является результатом интерференции волн, излучаемых вторичными источниками (рис. 3).
Рис. 2
Рис. 3
Прямолинейное распространение луча SM (рис. 3), испущенного источником S в однородной среде, объясняется принципом Гюйгенса-Френеля. Все вторичные волны, излучаемые вторичными источниками, находящимися на поверхности фронта волны АВ, гасятся в результате интерференции, кроме волн от источников, расположенных на малом участке сегмента ab, перпендикулярно к SM. Свет распространяется вдоль узкого конуса с очень малым основанием, т.е. практически прямолинейно.
Дифракционная решетка.
На явлении дифракции основано устройство замечательного оптического прибора – дифракционной решетки. Дифракционной решеткой в оптике называется совокупность большого числа препятствий и отверстий, сосредоточенных в ограниченном пространстве, на которых происходит дифракция света.
Простейшей дифракционной решеткой является система из N одинаковых параллельных щелей в плоском непрозрачном экране. Хорошая решетка изготавливается с помощью специальной делительной машины, наносящей на специальной пластинке параллельные штрихи. Число штрихов доходит до нескольких тысяч на 1мм; общее число штрихов превышает 100000 (рис. 4).
Рис.5
Рис. 4
Если ширина прозрачных промежутков (или отражающих полос) b, а ширина непрозрачных промежутков (или рассеивающих свет полос) a, то величина d=b+a называется постоянной (периодом) дифракционной решетки (рис. 5).
По принципу Гюйгенса-Френеля каждый прозрачный промежуток (или щель) является источником когерентных вторичных волн, способных интерферировать друг с другом. Если на дифракционную решетку перпендикулярно к ней падает пучок параллельных лучей света, то под углом дифракции φ на экране Э (рис. 5), расположенном в фокальной плоскости линзы, будет наблюдаться система дифракционных максимумов и минимумов, полученная в результате интерференции света от различных щелей.
Найдем условие, при котором идущие от щелей волны усиливают друг друга. Рассмотрим для этого волны, распространяющиеся в направлении, определяемом углом φ (рис. 5). Разность хода между волнами от краев соседних щелей равна длине отрезка DK=d∙sinφ. Если на этом отрезке укладывается целое число длин волн, то волны от всех щелей, складываясь, будут усиливать друг друга.
Главные максимумы при дифракции на решетке наблюдаются под углом φ, удовлетворяющими условию d∙sinφ=mλ, где m=0,1,2,3… называется порядком главного максимума. Величина δ=DK=d∙sinφ является оптической разностью хода между сходственными лучами BM и DN, идущими от соседних щелей.
Главные минимумы на дифракционной решетке наблюдаются под такими углами φ дифракции, для которых свет от разных частей каждой щели полностью гасится в результате интерференции. Условие главных максимумов совпадает с условием ослабления на одной щели d∙sinφ=nλ (n=1,2,3…).
Дифракционная решетка является одним из простейших достаточно точных устройств для измерения длин волн. Если период решетки известен, то определение длины волны сводится к измерению угла φ, соответствующего направлению на максимум.
Чтобы наблюдать явления, обусловленные волновой природой света, в частности, дифракцию необходимо использовать излучение, обладающее высокой когерентностью и монохроматичностью, т.е. лазерное излучение. Лазер является источником плоской электромагнитной волны.