Элементы геометрической оптики.
Специальные приёмы микроскопии.
Теоретические вопросы :
1. Собирающие линзы (определение, классификация). Геометрические характеристики линзы. Ход лучей в собирающей линзе.
2. Рассеивающие линзы (определение, классификация). Геометрические характеристики линзы. Ход лучей в рассеивающей линзе.
3. Тонкая линза (определение). Формула тонкой линзы. Связь между оптической силой и радиусами кривизны поверхностей тонкой линзы.
4. Оптическая сила линзы (определение, единица измерения). Оптическая сила собирающих и рассеивающих линз, системы линз.
5. Аберрация линз (определение). Классификация аберраций: геометрические, сферические, кривизна поля изображения, дисторсия изображения, кома изображения, хроматическая аберрация.
6. Что такое сферическая аберрация и способы её устранения (ответ поясните рисунком)?
7. Хроматическая аберрация и способ её устранения (ответ поясните рисунком).
8. Астигматизм линзы, причины возникновения и способ его устранения (ответ поясните рисунком).
9. Устройство микроскопа, его основные части, их назначение.
10. Что такое увеличение микроскопа, как его можно определить?
11. Что такое предел разрешения и разрешающая способность микроскопа? Формула Аббе.
12. Что такое иммерсионная система, какие преимущества она даёт (ответ поясните рисунком)?
13. Какие надписи имеются на объективе и окуляре микроскопа? Что они обозначают? Что можно определить по этим данным?
|
|
|
14. Вычислить разрешающую способность стоящего перед Вами микроскопа, если считать, что длина световой волны равна 500 нм.
15. Что такое ультрафиолетовый микроскоп, какие преимущества он даёт (ответ поясните формулой)?
16. Что такое оптическая система глаза (ответ поясните рисунком)?
17. Что такое аккомодация зрения, каков механизм аккомодации?
18. Что такое угол зрения и разрешающая способность глаза?
19. Что такое миопия, коррекция зрения при миопии (ответ поясните рисунком)?
20. Что такое гиперметропия, коррекция при гиперметропии (ответ поясните рисунком)?
21. Что такое пресбиопия, коррекция зрения при пресбиопии (ответ поясните рисунком)?
22. Информационно-биологический процесс (определение). Основные свойства зрительных рецепторов.
23. Первичный механизм зрения. Цикл превращения радопсина.
24. Адаптация зрения. Психофизиологический закон Вебера-Фехнера. Амплитудная характеристика зрения.
25. Основные и вспомогательные механизмы адаптации.
26. Специальные приёмы микроскопии: иммерсионный метод, фазово-контрастный метод, метод тёмного поля, ультрамикроскопия.
27. Иммерсионный метод: цель использования и условия применимости, основы метода (пояснительный рисунок), преимущества и недостатки метода.
|
|
|
28. Фазово-контрастный метод: цель использования и условия применимости, основы метода (пояснительный рисунок), преимущества и недостатки метода.
29. Метод тёмного поля: цель использования и условия применимости, основы метода (пояснительный рисунок), преимущества и недостатки метода.
30. Ультрамикроскопия: цель использования и условия применимости, основы метода (пояснительный рисунок), преимущества и недостатки метода.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Волобуев А.Н. Курс физики и биофизики. Самара: ФГУП “Изд-во “Самарский Дом печати”, 2004. – C. 317–327.
2. Савельев И.В. Курс обшей физики. М.: Наука, 1998. – т.3.
3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1999. – C. 375–403.
Б) дополнительная литература :
1. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.
2. Физика: Оптика. Квантовая природа излучения. Элементы физики атомов, атомного ядра и элементарных частиц/ Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений фармацевтического факультета / С.Н. Деревцова, И.Н. Соловьёва – Смоленск, 2012. – C. 3–31.
|
|
|
Тема 10
Элементы физической оптики
Теоретические вопросы:
1. Физическая оптика (определение). Световые волны, их характеристики. Шкала электромагнитных волн.
2. Интерференция света (определение). Условия интерференции света. Понятие о разности хода волн, оптической разности хода волн, световом векторе.
3. Когерентные источники света. Условия для наибольшего усиления и ослабления волн. Почему не наблюдается интерференция света от двух различных источников света?
4. Интерференция в тонких пластинах и плёнках (рассмотреть ход лучей через тонкую прозрачную плёнку, определить оптическую разность хода, условия максимума и минимума интерференции).
5. Характер интерференционной картины при падении монохроматического и белого света на пластинку переменной толщины.
6. Интерференционная картина от клина переменной толщины (схема наблюдения колец Ньютона). Формулы для расчёта радиусов светлых и тёмных колец в отражённом монохроматическом и белом свете.
7. Практическое использование интерференции в тонких пластинах и плёнках. Просветление оптики.
|
|
|
8. Интерферометры (определение), их применение в медицине и фармации. Устройство и принцип действия интерферометров Жамена и Майкельсона.
9. Микроинтерферометр В.П. Линника для контроля за чистотой обработки металлических поверхностей высокого класса точности (схема установки, преимущества).
10.Газовый интерферометр (схема установки, преимущества).
11.Прямолинейность распространения света по волновой теории (принцип Гюйгенса, закон интерференции), границы применимости этого понятия. Зоны Френеля.
12.Дифракция света (определение). Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция на щели в параллельных лучах.
13.Дифракционная решётка (определение, формула дифракционной решётки). Дифракционные спектры. Применение дифракционной решётки.
14.Дифракция рентгеновских лучей. Основы рентгеноструктурного анализа. Формула Вульфа-Брегга.
15.Понятие о голографии, и её применении в биологии и медицине. Получение и восстановление голограммы точки.
16.Закон отражения света (рисунок, формулировка, формула).
17.Полное внутреннее отражение света от границы раздела двух сред. Предельный угол полного внутреннего отражения (ответ поясните рисунком, формула).
18.Преломление света на границе раздела двух сред. Предельный угол преломления. Связь показателя среды с предельным углом преломления.
19.Что такое абсолютный и относительный показатели преломления, их связь со скоростями света (физический смысл)? Основной закон преломления.
20.Устройство рефрактометра Аббе. Принцип действия рефрактометра. Почему грань осветительной призмы рефрактометра сделана матовой?
21.От чего зависит величина светового сектора в измерительной призме рефрактометра? Какие показатели преломления можно определить с помощью рефрактометра?
22.Как определить показатель преломления прозрачной жидкости? Непрозрачной жидкости? Для каких жидкостей нельзя определить показатель преломления рефрактометрическим способом?
23.Почему граница тёмного и светлого поля в рефрактометре бывает окрашенной? Как устраняется это явление?
24.Волоконная оптика и её использование в медицине.
Устройство и принцип действия интерференционного микроскопа.
Поляризация света.
1.1. Естественный и поляризованный свет:
- естественный и поляризованный свет (определение);
- плоскость колебаний, плоскость поляризации в плоско поляризованном луче;
- частично поляризованный свет.
1.2 Закон Малюса:
- поляризатор, анализатор (определение);
- рассмотрение прохождения света через систему поляризатор – анализатор (рисунок, анализ интенсивностей);
- закон Малюса (формула, формулировка);
- анализ закона Малюса для различных углов a .
1.3 Способы и устройства для поляризации света:
- поляризация при отражении и преломлении;
- закон Брюстера (формула, формулировка);
- доказательство эквивалентности двух условий в законе Брюстера;
- поляризация света стопой Столетова;
- поляризация при двойном лучепреломлении;
- призма Николя (устройство, ход лучей через призму и анализ процесса);
- поляризация света при дихроизме (рассмотреть процесс поляризации света в дихроичном материале);
- поляроиды (определение, процесс изготовления).
1.4 Оптическая активность:
- оптическая активность (определение);
- примеры оптически активных веществ;
- виды ассиметричных молекул: левовращающие, правовращающие;
- дисперсия оптической активности (вращательная дисперсия): круговая поляризация, поляриметрия, устройство и принцип действия сахариметра, закон Био, вращательный спектр (определение), устройство и принцип действия спектрополяриметра.
2. Дисперсия света.
2.1 Дисперсия света (определение), дисперсионная кривая n = f ( w ) (определение, пример);
2.2 Нормальная и аномальная дисперсия света (определение, анализ процессов в областях нормальной и аномальной дисперсии);
2.3 Разложение белого света в спектр с помощью призмы (ход лучей);
2.4 Применение дисперсии света в спектральных приборах.
2.5 Связь показателя преломления и электрических свойств вещества (формула для определения скорости света в веществе, относительная диэлектрическая и магнитные проницаемости вещества (формулы, физический смысл), электрическая и магнитные постоянные, формула для определения скорости света в вакууме, связь показателя преломления с относительной электрической и магнитной проницаемостью вещества.
Поглощение света.
3.1 Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом:
- рассмотреть процесс взаимодействия электромагнитного излучения с веществом и сделать выводы;
- спектр поглощения (определение, пример);
- рассмотреть процесс взаимодействия электромагнитного излучения с веществом (с квантовой точки зрения);
3.2 Закон Бугера:
- рисунок, формулировка, формула;
- физический смысл показателя поглощения (дифференциальная, интегральная запись закона Бугера).
3.3 Оптические методы анализа веществ:
- закон Бера (взаимодействие кванта света с частицами вещества, вывод закона Бера, формулировка, формула, физический смысл показателя поглощения для раствора);
- закон Бугера – Ламберта – Бэра (запись объединённого закона Бугера и закона Бэра, молярный коэффициент поглощения, запись закон Бугера – Ламберта – Бэра, оптическая плотность раствора, границы применимомти);
- фотоэлектроколориметр (определение, схема, принцип действия).
4. Рассеяние света.
- Условия наблюдения рассеивания света;
- Геометрическое рассеивание (определение, условия наблюдения, рисунок, пример, формула связывающая интенсивность рассеянного света и длину волны);
- Дифракционное рассеивание (определение, условия наблюдения, рисунок, пример);
- Рассеяние Рэлея (определение, условия наблюдения, рисунок, пример, формула связывающая интенсивность рассеянного света и длину волны);
- Рассеяние в мутных средах – явление Тиндаля (определение, условия наблюдения, рисунок, пример);
- Закон Бугера с учётом показателя ослабления света вследствие рассеяния.
- Методы определения концентрации частиц в коллоидном или суспендированном растворах (нефелометрия, турбидиметрия) – сущность и задачи методов, расчёт интенсивностей, область применения.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Волобуев А.Н. Курс физики и биофизики. Самара: ФГУП “Изд-во “Самарский Дом печати”, 2004. – C. 314–317.
2. Савельев И.В. Курс обшей физики. М.: Наука, 1998. – т.3.
3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1999. – C.338–36.
б) дополнительная литература:
1.Физика: Оптика. Квантовая природа излучения. Элементы физики атомов, атомного ядра и элементарных частиц/ Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений фармацевтического факультета / С.Н. Деревцова, И.Н. Соловьёва – Смоленск, 2012.
2. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.
Тема 11
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 791; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!