Важным этапом в создании квантовой механики явилось обнаружение волновых свойств микрочастиц. Идея о волновых свойствах была первоначально высказана как гипотеза французским физиком Луи де Бройлем. Чтобы объяснить некоторые физические явления, необходимо рассматривать свет как поток частиц- фотонов.
Фотон – элементарная частица света, обладающая света, обладающая волновыми свойствами. Формула для импульса фотона
(1)
По де Бройля, движение частицы, например электрона, подобно волновому процессу с длиной волны . Эти волны называют волнами де Бройля.
Так как с микрочастицей сопоставляют волновой процесс, который соответствует ее движения, то состояние частиц в квантовой механике описывается волновой функцией, зависящей от координат и времени: . В результате решения основного уравнения квантовой механики, предложенного Э.Шредингером.
Применительно к стационарным состояниям уравнение Шредингера:
(2)
Уравнение Шредингера можно применить и к более сложным силовым полям, например к электрону в атоме. Это приведет к дополнительным математическим трудностям, но не изменит основных особенностей атомных систем: дискретности энергетических состояний, вероятностных суждений о нахождении электрона и т.д.
Согласно теории Бора, электрон в атоме водорода вращается по круговой орбите вокруг ядра. Из всех возможных орбит стационарные остояния соответствуют только тем, для которых момент импульса равен целому числу h/(2 ):
, (3)
Иллюстративный материал: презентация на Power Point
Литература
1. А.Н. Ремизов и др. Медицинская физика. М., Дрофа. 2003г.
2. А.Н. Ремизов, А.Я. Потапенко Курс физики М., Дрофа. 2002г.
3. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика М., 1987г.
4. Н.М. Ливенцев Курс физики. М.,1987г
Контрольные вопросы:
1. Гипотеза о волновых свойствах частиц.
2. Уравнение шредингера.
3. Понятие о теории Бора.
4. Электронные оболочки сложных атомов.
5. Энергетические уровни молекул.
Тема 15. Свойства ядер.Радиоактивность.
Цель: Изучение радиоактивного излучения и воздействия ионизирующего
излучения на биологические системы.
Тезисы лекции:
Радиоактивность (от лат. radio — «излучаю», radius — «луч» и activus — «действенный») — явление спонтанного превращения неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно другого элемента) (радиоактивный распад), или (реже) — явление спонтанного испускания - частиц без превращения.
Радиация, или ионизирующее излучение, – поток частиц, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе с соответствующей передачей энергии.
Рентгеновское излучение, невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10-8 см.
Иллюстративный материал: презентация на Power Point
Литература
1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, М."Высшая школа".1987г. гл.
2. Ремизов А.Н. Курс физики, электроники и кибернетики. М. "Высшая школа".1982г.
3. Ремизов А.Н.. М.: Медицинская и биологическая физика. М.:Высшая школа 1999г.
4. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.Дрофа. 2002г. 615-656стр.
5. Савельев И.В. Курс физики. – М.: Наука, 1989.
6. Кудрявцев П.С. Курс физики – М.: Просвещение, 1974.
7. https://www.cultinfo.ru
Контрольные вопросы
- Радиоактивность. Ядерные излучения.
- Закон радиоактивного распада
- Рентгеновское излучение. Виды, основные свойства
- Диагностическое применение: рентгеноскопия, рентгеновская томография, компьютерная томография.
- Биофизические основы действия ионизирующих излучений на организм
- Дозиметрия
- Поток частиц. Экспозиционная доза
- Поглощенная доза. Эквивалентная доза
Специальность: Технология фармацевтического производства
Кафедра: Мед.биофизики, информатики и мат.статистики
Методические рекомендации для практических занятий
Курс: 1
Дисциплина: Физика
Составители ППС кафедры
Алматы, 2011 г.
Обсуждены на заседании кафедры
Протокол № от
Утверждены
Зав.каф.,_____проф. Нурмаганбетова М.О.
Тема 1. Вводное занятие. Элементы статистической обработки экспериментальных данных
Цель занятия:
Ознакомить студентов с целью физического практикума, показать значение физических методов диагностики и лечения, используемых в медицине, необходимость знания основ современной медицинской аппаратуры. Объяснить студентам методику подготовки и выполнения лабораторных работ, требования, предъявляемые к допуску и оформлению и сдачи отчета по данной работе.
Задачи обучения:
1. Ознакомить правилами техники безопасности при работе лабораторных работ
2. Вычисление погрешностей;
3. Понятие и расчет основных статистических характеристик, используемых при обработке медицинской информации.