для специальности 060201 – Стоматология
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
д.м.н., проф.
С.Ю. Никулина ________
«____» __________20___г.
Перечень вопросов к зачету
По дисциплине «Физические основы медицинской техники»
для специальности 060201 – Стоматология
(очной формы обучения)
№ п/п | Формулировка вопроса |
| Механические характеристики современной бормашины: Скорость вращения – быстрота дижения. Угловая скорость - характеризующая скорость вращения материальной точки вокруг центра вращения Максимальный вращающий момент – это сила приложенная к твердому телу, которое может вращаться вокруг некоторой точки. Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Механическая Мощность -показывает, какая работа совершается за единицу времени. Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу |
| Вращательное движение— это движение тела, при котором точки описывают окружности. Кинематические уравнения равномерного (Если w=const, т.е. e = 0, то j =j о+ wt. Фи- частота вращения,w- угловая скорость ) и равнопеременного (Если e = const, то ,,) Ине́рция — явление сохранения скорости. Момент инерции твердого тела - относительно оси равен сумме моментов инерции всех материальных точек, составляющих это тело, теорема Гюйгенса – Штейнера ), момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями: . |
| Основной закон (уравнение динамики) вращательного движения. “Импульс момента силы , действующий на вращательное тело, равен изменению его момента импульса ” ( ) Закон сохранения момента импульса. - момент импульса замкнутой системы тел относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени ( .) Центрифугирование — разделение неоднородных систем (напр., жидкость — твердые частицы) на фракции по плотности Центростремительная сила при центрифугировании -Сила, удерживающая вращающееся тело на окружности и направленная к центру вращения. |
| Сухое трение - сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками. Напишите выражение для определения силы трения скольжения - сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении (Fтр = μN μ – это коэффициент трения N сила нормальной реакции опоры... Факторы, влияющие на размер коэффициента трения скольжения :природы и качества обработки трущихся поверхностей, зависит от скорости). Трение качения - сила сопротивлению движения, возникающее при перекатывании тел друг по другу, |
| Прямые измерения - измерения, снятые непосредственно со шкалы измерительного прибора. При обработке результатов прямых измерений предлагается следующий порядок операций: 1. Результат каждого измерения запишите в таблицу. 2. Вычислите среднее значение из n измерений = Σ x i / n. 3. Найдите погрешность отдельного измерения . 4. Вычислите квадраты погрешностей отдельных измерений (Δx 1)2, (Δx 2)2, ... , (Δx n)2. 5. Определите среднеквадратичную ошибку среднего арифметического |
| Косвенное измерение — измерение, при котором искомое значение величины находится на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Мерное параллельно или вблизи мерного. При обработке результатов косвенных измерений предлагается следующий порядок операций: 1. Все величины, находимые прямыми измерениями, обработайте в соответствии с правилами обработки результатов прямых измерений. При этом для всех измеряемых величин задайте одно и то же значение надежности P. 2. Оцените точность результата косвенных измерений по формулам (15) – (16), где производные вычислите при средних значениях величин. Если ошибка отдельных измерений входит в результат дифференцирования несколько раз, то надо сгруппировать все члены, содержащие одинаковый дифференциал, и выражения в скобках, стоящие перед дифференциалом взять по модулю; знак d заменить на Δ (или δ). 3. Если случайная и систематическая ошибки по величине близки друг к другу, то сложите их по правилу сложения ошибок. Если одна из ошибок меньше другой в три или более раз, то меньшую отбросьте. 4. Результат измерения запишите в виде: N = ƒ (¯x, ¯y, ¯z, ...) ± Δƒ. 5. Определите относительную погрешность результата серии косвенных измерений ε = Δƒ · 100%. ¯¯ƒ¯ |
| Дайте определение для случайной и систематической погрешности. Что такое абсолютная ошибка и относительная ошибка? Случайная погрешность — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одной и той же величины, проведенных в одних и тех же условиях. В появлении таких погрешностей не наблюдается какой-либо закономерности, они обнаруживаются при повторных измерениях одной и той же величины в виде некоторого разброса получаемых результатов. Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором. Абсолютной погрешностью приближения называется модуль разности между истинным значением величины и её приближённым значением. , где — истинное значение, — приближённое. Относительной погрешностью приближения называется отношение абсолютной погрешности к модулю приближённого значения величины. , где — истинное значение, — приближённое. Относительную погрешность обычно вызывают в процентах. |
| Электрофорез – это электрокинетическое явление при котором наблюдается перемещение частиц дисперсной фазы. Для чего применяется электрофорез в медицине– для того что бы в организм человека ввести ему нужные медицинские препараты. Первичное действие постоянного тока на ткани организма - Первичное действие постоянного тока на ткани организма связано с поляризационными явлениями. Вследствие различной подвижности ионов, задержки и накопления их у полупроницаемых мембран в тканевых элементах и прежде всего внутри клетки и в окружающей ее тканевой жидкости происходит изменение обычной концентрации ионов той или иной природы. Поляризация (фр. polarisation; от лат. polus ← др.-греч. πόλος буквально — ось) — процессы и состояния, связанные с разделением каких-либо объектов, преимущественно в пространстве. |
| Что называется датчиком – устройство , преобразующие измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи, дальнейшего преобразования и регистрации. Укажите основные типы датчиков – Генераторные (активные) пьездатчики (генерируют ультразвуковой сигнал) , фотоэлементы, термопары (спай двух различных металлов, при изменении температуры на границе их соприкосновения мроисходит изменение электрических параметров перехода.). Параметрические ( пассивные) тензодатчик( оценка деформации), термистр ( изменение электр. Сопротивления от температуры), фоторезистр ( взаимодействие света с вещ), емкостные датчики.. Приведите примеры применения датчиков в медицине – преобразование физиологических параметров в электрические величины, для измерения малых перемещений и толщин, уровней жидкости, влажности, состава вещества. Используются для измерения температуры, в частности, в палатах интенсивной терапии, скорости потоков, плотности, состава, теплопроводности вещества, Применяются для определения окси-гемоглобина в периферической артериальной крови, кровенаполнения тканей. |
| Свободные и вынужденные колебания - Вынужденные — колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия, Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил после того, как система выведена из состояния равновесия. Явление резонанса –резкое возрастание амплитуды. Примеры механического резонанса в известных вам системах –музыкальные инструменты. Какие колебания называют установившимися - Когда амплитуда и частота вынужденных колебаний перестают меняться.? |
| Что такое звук? Укажите объективные характеристики звукового тона. Назовите субъективные характеристики звукового тона и укажите их связь с объективными характеристиками. Звук — физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти колебания, рассматриваемые в связи с тем, как они воспринимаются органами чувств животных и человека. v Объективные характеристики звука - характеристики, не зависящие от свойств приемника: v - интенсивность (сила звука) - энергия, проносимая звуковой волной за единицу времени через единицу площади, установленной перпендикулярно волне звука. v - частота основного тона. v - спектр звука - количество обертонов. v Субъективные характеристики звука - характеристики, зависящие от свойств приемника: v - громкость. Громкость звука опеределяется амплитудой колебаний в звуковой волне. v - тон (высота тона). Определяется частотой колебаний. v - тембр (окраска звука). |
| Шкала уровней интенсивности звука - количество звуковой энергии, переносимое звуковой волной в единицу времени через единичную площадку Логарифмический характер зависимостиуровня интенсивности от самой интенсивности означает, что при увеличении интенсивности в 10 раз уровень интенсивности возрастает на 10 дБ. шкала громкости -Гро́мкость зву́ка — субъективное восприятие силызвука. . Единицы измерения- . Звуковые методы исследования в клинике. - Распространенный звуковой метод диагностики заболеваний – аускультация (выслушивание). Для ау-скультации используют стетоскоп или фонендоскоп. |
| Ультразвук— звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемым человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 Герц. способы его получения - Электроакустический способ основан на преобразовании энергии электрических колебаний в энергию механических колебаний., Гидродинамический и аэродинамический способы основаны на преобразовании кинетической энергии гидравлической или воздушной струи в энергию упругих акустических колебаний. В чем заключается биологическое действие ультразвука - механическое, тепловое и физико-химическое влияние на биологические ткани. ? |
| Основные направления применения ультразвука в медицине. Помимо широкого использования в диагностических целях (см. Ультразвуковое исследование), ультразвук применяется в медицине (в том числе регенеративной) в качестве инструмента лечения. Ультразвук обладает следующими эффектами: · противовоспалительным, рассасывающим действиями; · анальгезирующим, спазмолитическим действиями; · кавитационным усилением проницаемости кожи.[источник не указан 48 дней] Фонофорез — комбинированный метод лечения, при котором на ткани вместо обычного геля для ультразвуковой эмиссии (применяемого, например, при УЗИ) наносится лечебное вещество (как медикаменты, так и вещества природного происхождения). Предполагается, что ультразвук помогает лечебному веществу глубже проникать в ткани. |
| Деформация и механическое напряжение для растяжения (сжатия), коэффициент Пуассона для зуба и пломбы. Закон Гука для растяжения (сжатия). Диаграмма напряжения при деформации растяжения (сжатия).Деформация- изменение взаимного расположения точек тела, которое приводит к изменению его формы и размеров. Бывает упругой( исчезает после прекращения действия силы) и пластической( сохраняется после прекращения внешнего воздействия), встречается и промежуточная упругопластическая деформация(неполное восстановление после прекращения действия силы). Растяжение(сжатие)-вид продольной деформации стержня или бруса, возникающий в том случае, если проходит через его центр масс. При действии на тело внешней деформирующей силы расстояния между атомами меняется, что приводит к образованию силы, стремящейся вернуть их в исходное положение, называемая механическим напряжением(или просто напряжением). Для деформации выражается отношением : σ(сигма)=F/S т.е силы к площади поперечного сечения стержня. Коэффициент Пуассона показывает во сколько раз деформация в поперечном направлении меньше, чем в продольном m=e^/e. Лежит в пределах от 0 до 0,5. mзуба = mпломбы |
| Деформация сдвига и закон Гука для деформации сдвига, касательное напряжение для зубной коронки. Сдвиг- вид продольной деформации бруса, возникающий в том случае, если сила прикладывается касательно его поверхности (при этом нижняя часть бруска закреплена неподвижно).Закон Гука: G – - модуль упругости второго рода (модуль сдвига), γ-угол сдвига,tg γ-относительный сдвиг. Т.к. обычно угол мал, то можно считать tg γ- γ. Для зубной коронки: где R – радиус коронки, L - ее толщина, М – сумма внешних моментов. |
| Какое действие оказывает поле УВЧ на ткани организма? Для чего предназначен терапевтический контур в аппарате УВЧ? В тканях, по своим электрическим свойствам близко стоящим к диэлектрикам (нервная, соединительная, жировая, костная), образуются полярные молекулы (диполи), которые изменяют свою ориентацию с частотой колебания высокочастотного поля. За счёт вращения дипольных частиц в диэлектриках возникает ток смещения, а потери, связанные с преодолением вязкой среды вращающимися частицами, называют диэлектрическими потерями. При воздействии УВЧ преобладают токи смещения, поле глубоко и почти без потерь проникает в ткани, плохо проводящие электрический ток. Основное же тепловыделение происходит за счёт токов проводимости, т. е. омических потерь. Под влиянием адекватных доз в организме возникают существенные изменения в органах и системах: усиливаются пролиферативные процессы соединительнотканных элементов. За счёт увеличения проницаемости стенок кровеносных капилляров усиливается поступление в очаг воспаления различных иммунных тел и других защитных клеток ретикулоэндотелиальной системы. Существенно усиливается кровоток и лимфообращение. Терапевтический контур УВЧ - Конденсаторные пластины, провода и сам пациент. Настраивается в резонанс для получения макс. мощности. Контроль резонанса по макс. свечению неоновой лампочки или стрелке прибора, резонанс может поддерживаться автомат |
| Применении высокочастотных электромагнитных колебаний в медицине (дарсонвализация, диатермия). Дарсонвализа́ция — метод физиотерапевтического воздействия на поверхностные ткани и слизистые оболочки организма человека импульсными токами высокой частоты. Назван по фамилии автора, французского физиолога и физика Арсена Д’Арсонваля. Применялся начиная с конца XIX века[1][2]. Официально использовался для физиотерапии на территории СССР в широких масштабах. Аппарат д'Арсонваля имелся в наличии в каждом кабинете физиотерапии. Диатермия (греч. diathermaino – прогреваю) – электротерапевтический метод, основанный на использовании высокочастотного переменного электрического тока. Протекание его через ткани организма сопровождается эндогенным теплообразованием (эндотермия). В основе физиологического действия диатермии лежит в основном ее тепловой эффект. |
| Применении высокочастотных электромагнитных колебаний в медицине (индуктотермия, СВЧ-терапия, КВЧ-терапия). Индуктотермия — это метод физиотерапии, основанный на применении магнитного поля высокой частоты. Под влиянием индуктотермии нормализуется деятельность нервной системы, стимулируется функция различных органов и желез внутренней секреции, повышается на 1—6° (и более) местная и незначительно (на 0,3— 0,9°) общая температура тела, нормализуется обмен веществ, улучшается кровообращение, усиливаются защитные реакции организма, задерживается размножение патогенных микробов. СВЧ-терапия (микроволны) - метод электролечения, основанный на воздействии на больного электромагнитных колебаний с длиной волны от 1 мм. до 1 м., частота 300-30000 мгц. Под влиянием микроволн происходит расширение кровеносных сосудов, усиливается кровоток, уменьшается спазм гладкой мускулатуры, нормализуются процессы торможения и возбуждения нервной системы, ускоряется прохождение импульсов по нервному волокну, изменяется обмен веществ. Микроволны стимулируют функцию эндокринных органов, оказывают противовоспалительное, спазмолитическое, гипосенсибилизирующее, обезболивающее действие. Глубина проникновения СМВ - 5-6 см., ДМВ- 10-12 см, ММВ-до 1 мм. КВЧ-терапи́я — биофизическая теория, исследующая механизмы воздействия на живой организм электромагнитного излучения (ЭМИ) миллиметрового диапазона (1 — 10 мм) крайне высокой частоты (30 — 300 ГГц) низкой интенсивности, а также медицинская практика, использующая эффекты указанного воздействия при лечении различных заболеваний. v снижает интенсивность клеточного иммунного ответа в реакции гиперчувствительности замедленного типа[11] v оказывает противовоспалительное действие, проявляющееся уменьшением экссудации и гиперемии очага воспаления[источник не указан 1291 день] v уменьшает фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови и не влияет на гуморальный ответ на иммунозависимый антиген[12] v локальное действие КВЧ излучения вызывает дегрануляцию тучных клеток, что является важным механизмом в реализации действия ЭМИ КВЧ на уровне организма с синхронным участием нервной, эндокринной и иммунной систем [13] v отражено снижение повышенных стрессом уровней катехоламинов, серотонина и экспрессия Ia-антигена развивающиеся под воздействием ЭМИ КВЧ-диапазона, что позволяет считать данный фактор иммуно- и вегетостабилизирующим (Бочкарева А. Г., 2002) v выявлены особенности реагирования тканей селезенки в зависимости от параметров (в частности, частоты излучения) ЭМИ КВЧ-диапазона, показано выраженное превентивное и постстрессовое влияние КВЧ-терапии на структурно-функциональное состояние надпочечников (Полина Ю. В., 2009) v заявлено, что КВЧ-воздействие оказывает ингибирующее воздействие на повышенную функциональную активность тромбоцитов, нормализуя функционирование тромбоцитарное звено системы гемостаза (Волин М. В., 2001). |
| Что называют коэффициентом усиления усилителя – это отношение мощности выходного сигнала к мощности входного. (Выходная характеристика – это зависимость тока в цепи коллектора от приложенного напряжения при постоянном значении тока базы. Входная характеристика – зависимость тока базы от приложенного к переходу эмиттер-база напряжения. . амплитудной характеристикой усилителя – это зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от амплитуды входного напряжения при постоянной частоте входного сигнала. |
| Что является частотной характеристикой усилителя? Укажите роль частотной характеристики при выборе приборов в медицинских и биологических исследованиях. Зависимость коэффициента усиления К от частоты усиливаемых колебаний v(ню) или w(омега) ; К=f(v). Для усиления ангармонического сигнала без искожений должна иметь вид К=const, но на практике это не реализуется и приводит к линейным(или частотным) искажениям.Частотную характеристику усилителя обычно изображают графически. диапазон частот от w1--w4 называется полосой пропускания усилителя( диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы.) |
| Явления интерференции света –перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких когерентных световых волн.. Расскажите о применении лазерного излучения – сухое операционное поле, минимум повреждений, восстанавливающее действие, противовосполительное, сваривание тканей. Интерференционного метода в медицине.– метод основан на сложении двух электрических токов с разной частотой при котором образуется ток с более высокой частотой и более глубокой проникающей силой. |
| Запишите формулу тонкой собирающей линзы и тонкой рассеивающей линзы. (1/F=1/d+1/f – собирающая, -1/F=1/d+1/f - рассеивающая Что называют оптической силой линзы – величина характеризующая преломляющую способность линзы D=1/F В каких единицах измеряют оптическую силу в СИ – в диоптриях 1дпр=1м в минус первой степени. |
| В чем заключается явление фотоэффекта – это явление испускания электронов под действием света. Внешний – элктроны вылетают за пределы вещества, внутренний – электроны не вылетают из вещества. (внешний и внутренний)? |
| Люминесценция. Классификация по способу возбуждения и длительности свечения. Люминесцентный анализ. Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке. По способу возбуждения люминесценция подразделяется на фотолюминесценцию (возбуждаемую светом), хемилюминесценцию (возбуждаемую за счет энергии экзогенных химических реакций; частный случай ее — биолюминесценция, например, свечение светляков). Кроме того, известны рентгенолюминесценция, радиолюминесценция, катодолюминесценция, электролюминесценция. По длительности люминесценцию разделяют на флюоресценцию, при которой свечение длится практически пока действует возбуждающее воздействие, и фосфоресценцию, когда свечение продолжается и после прекращения возбуждающего воздействия. Люминесцентный анализ — совокупность методов анализа, основанных на наблюдении люминесценции. Для возбуждения люминесценции (см.) исследуемый объект подвергается действию ультрафиолетового света (ртутно-кварцевая лампа). |
| Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР).Использование ЭПР в медицине. Электронный парамагнитный резонанс — резонансное поглощение электромагнитных волн веществами, содержащими парамагнитные частицы. Методы, основанные на электронный парамагнитный резонанс(ЭПР), нашли широкое применение в лаб. практике. С их помощью изучают кинетику химических и биохимических реакций ( Кинетика биологических процессов, Кинетика химическая), роль свободных радикалов в процессах жизнедеятельности организма в норме и при патологии ( Радикалы свободные), механизмы возникновения и течения фотобиологических процессов ( Фотобиология) и т. д. |
| Ядерный магнитный резонанс (ЯМР).Медико–биологическое применение ЯМР.ЯМР-томография. Я́дерный магни́тный резона́нс (ЯМР) — резонансное поглощение или излучение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, на частоте ν (называемой частотой ЯМР), обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер. Явление ядерного магнитного резонанса можно применять не только в физике и химии, но и в медицине: организм человека — это совокупность все тех же органических и неорганических молекул. |
| Рентгеновское излучение.Спектр тормозного ихарактеристического рентгеновского излучения. Применение рентгеновского излучения в биологии и медицине. Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10−2 до 102 Å (от 10−12 до 10−8 м) Спектр фотонов тормозного излучения непрерывен и обрывается при максимально возможной энергии, равной начальной энергии электрона Спектр излучения рентг. трубки - первичного рентг. излучения - является наложением характеристического Р. с. на тормозной. Исследуемое вещество в этом случае служит анодом трубки. Характеристич. излучение атомов анода возбуждается при ионизации их внутр. оболочек электронным пучком, тормозное излучение - при торможении электронов в веществе анода. Характеристич. Р. с. получаются также при возбуждении флуоресценции в рентг. диапазоне вещества первичным рентг. излучением. |
Утверждено на кафедральном заседании
протокол № 3 от «23» октября 2014г.
Зав. кафедрой медицинской и биологической физики д.ф.-м.н.. /Салмин В.В./
Билет 1
характеристики бормашины: