3. Что такое частотная характеристика усилителя? Каков ее вид для идеального и реального усилителя?
4. Что такое частотная полоса усилителя и как она определяется?
5. Амплитудная характеристика и динамический диапазон усилителя реального и идеального. Как они определяются?
6. При выполнении каких условий биосигнал усиливается без существенных искажений?
7. Амплитуда и полоса частот биоэлектрических сигналов, поступающих с поверхности тела человека при регистрации электрокардиограмм (ЭКГ), электромиограмм (ЭМГ), электроэнцефалограмм (ЭЭГ).
8. Дифференциальный каскад усиления. Чем обусловлено его применение для регистрации биопотенциалов?
9. Каковы минимальные динамические диапазоны для усилителей в электрокардиографе и электроэнцефалографе? Чем они обусловлены?
10. Почему для регистрации биопотенциалов применяются усилители с высоким входным сопротивлением?
Решить задачи:
1. Частота сердечных сокращений около 1 Гц, а частотная полоса усилителя для электрокардиографии должна лежать в диапазоне 0,5-400 Гц. Почему? Ведь сердце не сокращается с частотой сотни Гц.
2. Амплитуда R-зубца электрокардиограммы, снимаемая с помощью электродов с поверхности тела пациента и подаваемая на вход усилителя, равна 2мВ. Определить коэффициент усиления, если на выходе усилителя амплитуда зубца R равна 4В.
3. Частотная характеристика усилителя лежит в диапазоне частот
60-1000 Гц. Пригоден ли он для регистрации ЭКГ?
4. Динамический диапазон усилителя лежит в интервале от Uвх1 = 0,1 мВ до Uвх2 = 10 мВ. Можно ли применять его для регистрации электрокардиограммы? Вычислите значение динамического диапазона в децибелах.
1. Конспект лекций.
2. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика.
3. В.Г.Лещенко. Изучение свойств усилителя электрических сигналов. Определение его частотной и амплитудной характеристик.
Задание № 24. Воздействие высокочастотных токов и полей на биологические ткани. Высокочастотная электромедицинская аппаратура
1. Каковы параметры внешнего воздействия и характеристики тканей, определяющие тепловые эффекты при действии на организм высокочастотных токов и полей? Каковы отличия тепловых эффектов в тканях при высокочастотной электротерапии и их прогрева грелками?
2. Нетепловые эффекты при высокочастотных электромагнитных воздействиях.
3. Получение высокочастотных электромагнитных колебаний. Колебательный контур. Технический и терапевтический контура. Их назначение в физиотерапевтической аппаратуре.
4. Виды высокочастотных электротерапевтических воздействий на пациента (током, электрическим полем, магнитным полем, электромагнитной волной). Каким процедурам эти воздействия соответствуют?
5. Диатермия и электрохирургия, область применяемых частот, способ подведения воздействия к пациенту. Принципы электротомии и электрокоагуляции. Моноактивная и биактивная методики электрохирургии. Источники опасности в электрохирургии. Области медицинского применения электрохирургии.
6. Местная дарсонвализация. Вид и параметры воздействия: частоты, амплитуды напряжений и токов, способ подведения воздействия к пациенту. Почему при высоком напряжении, действующем на пациента при местной дарсонвализации, сила тока через него мала? Области медицинского применения местной дарсонвализации.
7. Индуктотермия. Вид и параметры воздействия, способы подведения воздействия к пациенту, области медицинского применения. В каких тканях при идуктотермии происходит преимущественный нагрев?
8. УВЧ-терапия. Вид и параметры воздействия, способы подведения воздействия к пациенту. Почему при УВЧ-терапии у больного должны быть удалены металлические предметы (кольца, шпильки, иголки и т.п.), находящиеся в области воздействия?
9. Непрерывный и импульсный режим УВЧ-терапии. Каковы отличия первичных механизмов воздействия при УВЧ-терапии в непрерывном и импульсном режимах?
10. СМВ(МКВ)- и ДМВ(ДЦВ) - терапия. Вид и параметры воздействия. В каких тканях при этих воздействиях происходит преимущественное выделение теплоты? Почему требования на дозирование воздействия при СМВ (МКВ)-терапии более жесткие, чем при УВЧ-терапии?
11. Крайне-высокочастотная (КВЧ)-терапия. Частоты и длины волн электромагнитного воздействия.
1. Конспект лекций.
2. А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика
3. И.А.Эссаулова, М.Е.Блохина, Л.Д.Гонцов. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа № 34.
Задание № 25. Оптическая и электронная микроскопия
Лабораторная работа:
«Измерение размеров малых объектов с помощью микроскопа»
1. Лизы. Построение изображений в линзах. Формула линзы. Увеличение линзы. Лупа. Ход лучей в лупе. Увеличение лупы.
2. Устройство оптического микроскопа. Ход лучей в микроскопе. Увеличение микроскопа.
3. Предел разрешения и разрешающая способность микроскопа. Формула Аббе. Полезное увеличение микроскопа. Что дает применение иммерсии при оптической микроскопии?
4. Специальные приемы микроскопии (микропроекция, микрофотография, метод темного поля).
5. Определение цены деления окулярной шкалы и размеров микроскопируемого объекта.
6. Электронный микроскоп. Как осуществляется управление электронными пучками в электронном микроскопе для получения изображения?
7. Дифракция электронов. Длина волны де Бройля. Предел разрешения и разрешающая способность электронного микроскопа. Формула Аббе для электронного микроскопа. Как в электронном микроскопе регулируется его предельное разрешение? Полезное увеличение электронного микроскопа.
Решить задачи:
1. Микроскоп имеет объектив с фокусным расстоянием 2,5 мм и диаметром
6 мм. Каково предельное разрешение этого микроскопа, если использовать его при рассмотрении предмета, находящегося в воздухе при зелёно-голубом свете
(490 нм).
2. Во сколько раз размеры объектов, исследуемых с помощью микроскопа с числовой апертурой 0,20, могут быть меньше размеров объектов, видимых нормальны глазом с расстояния наилучшего зрения? Расчёт провести для
λ = 0,555 мкм.
Решить задачи: А.Н. Ремизов, Н.Х.Исакова Сборник задач по физике (для медицинских институтов).
Год издания 1978: №№ 15.27, 15.28, 18.1, 18.2, 18.4, 18.5;
Год издания 1987: №№ 5.62, 5.63, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5.
1. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика.
2. Ф.К.Горский, Н.М.Сакевич. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторная работа № 41,49.
3. И.А.Эссаулова, М.Е.Блохина, Л.Д.Гонцов.Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа N 38.
4. М.А.Дудковская. Физические основы оптической и электронной микроскопии.
Задание № 26. Поляризация света
Лабораторная работа:
«Определение концентрации оптически активных веществ поляриметром»
1. Электромагнитные волны. Уравнение электромагнитной волны и ее график. Скорость распространения электромагнитных волн.
2. Поляризация электромагнитных волн. Виды полной поляризации. Естественный, полностью и частично поляризованный свет. Степень поляризации.
3. Поляризация при отражении от поверхности диэлектрика. Закон Брюстера.
4. Двойное лучепреломление. Обыкновенный и необыкновенный лучи. Поляризационные призмы. Ход лучей и получение линейно поляризованного света в призме Николя.
5. Явление дихроизма поглощения и его использование для получения поляризованного света. Поляроиды.
6. Прохождение света через поляризационное устройство. Закон Малюса.
7. Явление оптической активности. Зависимость угла поворота плоскости поляризации от свойств и концентрации исследуемых растворов и веществ в твёрдой фазе. Удельное вращение плоскости поляризации, единицы его измерения.
8. Поляриметрия и спектрополяриметрия.
Решить задачи: А.Н. Ремизов, Н.Х.Исакова Сборник задач по физике (для медицинских институтов).
Год издания 1978: № № 16.25, 16.26, 16.39.
Год издания 1987: №№ 5.72, 5.73, 5.86.
1. В.Г. Лещенко и др. Поляризация электромагнитных волн.
2. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика.
3. Ф.К.Горский, Н.М. Сакевич. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторная работа N 38.
4. И.А.Эссаулова, М.Е.Блохина, Л.Д.Гонцов. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа № 37.
Задание № 27. Рефрактометрия. Эндоскопия и эндоскопы
Лабораторная работа:
«Изучение рефрактометра. Определение концентрации растворов с помощью рефрактометра»
1. Закон преломления света. Угол падения и угол преломления. Прохождение луча света из оптически менее плотной среды в оптически более плотную. Предельный угол.
2. Прохождение луча света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную. В чем заключается явление полного внутреннего отражения света? Как связан угол полного внутреннего отражения со свойствами сред?
3. Абсолютный и относительный показатель преломления. Как связаны показатель преломления и скорость распространения света в среде? Как связан показатель преломления с электрическими и магнитными свойствами среды?
4. Как зависит показатель преломления раствора от концентрации растворенного вещества?
5. Принципиальное устройство рефрактометра. Почему граница раздела светового и темного поля в рефрактометре может выглядеть окрашенной и нерезкой? Как добиться резкости в этой границе?
6. Как с помощью рефрактометра определяют концентрацию веществ?
7. Волоконная оптика и использование ее в медицинских приборах.