МЕХАНИКА Законы сохранения импульса и механической энергии их применение к задаче об упругих и н
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-12-27
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ «ФИЗИКА»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ 2-ГО КУРСА ДНЕВНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА.
1. ВОПРОСЫ ПО ЛЕКЦИОННОМУ КУРСУ
- Роль физики в познании окружающего мира. Физика как фундаментальная наука. Значение физики для фармации.
Тема 1. МЕХАНИКА
- Законы сохранения импульса и механической энергии, их применение к задаче об упругих и неупругих столкновениях.
3. Физические основы центрифугирования.
Тема 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
- Отличия молекулярной структуры газов, жидкостей и твердых тел. Ближний и дальний порядок. Аморфное и кристаллическое состояние. Стеклообразное состояние. Жидкие кристаллы. Кристаллические модификации.
- Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.. Молярные теплоемкости идеального газа.
- Первое начало термодинамики. Применение первого начала к процессам в идеальном газе. Количество теплоты, работы и изменение внутренней энергии, теплоемкость. Уравнение Майера.
- Поверхностное натяжение. Коэффициент поверхностного натяжения. Поверхностно-активные вещества. Давление Лапласа. Капиллярные явления.
- Вязкость жидкостей. Уравнение Ньютона. Реологические свойства биологических жидкостей. Формула Пуазейля.
- Процессы переноса. Диффузия. Закон Фика. Теплопроводность. Закон Фурье. Вязкость. Закон Ньютона. Общий вид уравнений процессов переноса.
Тема 3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ,
- Свободные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение; его решение. Зависимости смещения, скорости, ускорения от времени. Полная энергия колеблющегося тела.
- Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение. Его решение. Зависимости смещения и амплитуды от времени. Логарифмический декремент затухания.
- Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение. Резонанс. Автоколебания.
- Сложение гармонических колебаний, направленных по одной прямой. Теорема Фурье. Гармонический спектр сложного колебания.
- Механические волны. Уравнение и график бегущей волны. Поток энергии и интенсивность волны. Вектор Умова.
- Звук. Физические характеристики звуковой волны, их связь с физиологическими характеристиками звуковых ощущений. Закон Вебера-Фехнера. Область слышимости.
- Ультразвук. Источники ультразвуковых волн. Особенности взаимодействия ультразвука с веществом. Использование ультразвука в медицине и фармации.
- Электромагнитные поля и волны. Основные положения теории Максвелла. Электромагнитное поле. Уравнение и график электромагнитной волны. Плотность потока энергии, интенсивность электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн.
Тема 4. ОПТИКА
- Интерференция света. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Интерферометр, его применение для анализа вещества.
- Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка, формула главных максимумов дифракционной решетки (вывод). Дифракционный спектр, его применение, понятие о голографии.
- Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса.
- Двойное лучепреломление. Призма Николя и поляроиды. Дихроизм.
- Оптически активные вещества. Удельное вращение. Дисперсия оптической активности. Поляриметры и их применение для исследования веществ.
- Рефрактометрия. Применение рефрактометров в фармации.
- Поглощение света. Закон Бугера (вывод). Закон Бера. Закон Бугера- Ламберта- Бера. Молярный коэффициент поглощения, коэффициент пропускания, оптическая плотность, Колориметрия, применение в фармации.
- Рассеяние света. Рассеяние в мутных средах, молекулярное рассеяние. Закон Релея. Нефелометрия, турбидиметрия, применение в фармации.
Тема 5. АТОМНАЯ ФИЗИКА.
- Тепловое излучение тел. Основные величины, характеризующие тепловое излучение: энергетическая светимость, коэффициент поглощения, спектральная энергетическая светимость, монохроматический коэффициент поглощения. Абсолютно черное тело. Серое тело. Закон Кирхгофа, следствия из закона Кирхгофа.
- Спектр излучения абсолютно черного тела. Закон Вина. Закон Стефана-Больцмана. Гипотеза Планка. Формула Планка для спектральной энергетической светимости абсолютно черного тела. Применение теплового излучения в медицине и фармации.
- Рентгеновское излучение. Простейшая рентгеновская трубка. Основные свойства рентгеновских лучей. Тормозное рентгеновское излучение, его спектр. Жесткость и мощность рентгеновского излучения. Применение рентгеновского излучения в медицине и фармации.
- Рентгеновские методы анализа вещества. Характеристическое рентгеновское излучение, характеристические спектры. Рентгеноструктурный анализ.
Тема 6. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.
- Радиоактивность, основной закон радиоактивного распада (вывод). Активность радиоактивных препаратов.
- Ядерные реакции. Искусственные радиоактивные изотопы, их использование в фармации. Метод меченых атомов.
- Действие , , и рентгеновского излучения на вещество. Ионизирующая и проникающая способности. Ослабление излучения при прохождении через вещество. Защита от радиоактивных излучений. Биологическое действие радиоактивного излучения.
- Дозиметрия ионизирующих излучений. Поглощенная, экспозиционная и биологическая дозы. Мощность дозы.
Тема 7. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА..
- Волновые свойства движущихся микрочастиц. Длина волны де Бройля. Дифракция электронов. Электронография, ее использование для исследования вещества. Принцип действия электронного микроскопа.
- Элементы квантовой механики. Волновая функция, ее физический смысл. Уравнение Шредингера. Соотношение неопределенностей.
- Энергетические уровни молекул. Электронные, колебательные и вращательные спектры молекул. Области шкалы электромагнитного излучения, исследуемые в фармации. Спектры поглощения биополимеров. Их связь со структурой биомакромолекул. Спектральный анализ в фармации.
- Люминесцентный анализ в фармации. Люминесценция. Фотолюминесценция. Флюоресценция. Безизлучательный переход. Длительность послесвечения. Спектр люминесценции. Закон Стокса.
- Лазер. Индуцированное излучение. Инверсная заселенность уровней. Метастабильные уровни. Принцип работы газового гелий-неонового лазера. Применение лазера в медицине.
- Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), блок-схема. ЭПР-спектрометры. Спектры ЭПР и их связь со свойствами вещества.
- Масс-спектрометрия. Её применение в фармации.
Тема 8. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА
- Биофизика, ее предмет, связь с другими науками. Методы исследования. Значение биофизики для медицины и фармации.
- Основные типы биомакромолекул, их функции в организме. Энтропийный характер упругости биополимеров в высокоэластическом состоянии.
- Основные типы межатомных и межмолекулярных взаимодействий (ковалентные, ионные, водородные, ориентационные, индукционные, дисперсионные, гидрофобные), их физическая природа и энергия связи. Роль межатомных и межмолекулярных связей в стабилизации первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры белка.
Тема 9. БИОМЕМБРАНЫ.
- Биологические мембраны, их основные функции. Исследование структуры биологических мембран с помощью физических методов. Жидкостно-мозаичная модель мембраны.
47 Модельные липидные мембраны. Плоские бислойные липидные мембраны. Липосомы , применение в фармации.
- Приложения первого и второго начал термодинамики к биологическим системам. Энергетический баланс организма. Живой организм как открытая система, обмен энтропией с окружающей средой. Уравнение Пригожина. Сопряжённве процессы.
49 Стационарное состояние термодинамической системы. Теорема Пригожина. Аутостабилизация. Адаптация.
- Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный и активный транспорт. Изменения электрохимического потенциала и энергии Гиббса при пассивном и активном транспорте. Сопряженные процессы.
- Пассивный транспорт веществ через биологическую мембрану. Уравнение Теорелла. Уравнение Нернста-Планка. Закон Фика. Коэффициент проницаемости.
- Виды пассивного транспорта: простая и облегченная диффузия, осмос, фильтрация.
- Активный транспорт веществ через биологическую мембрану. Опыт Уссинга. Ионные насосы, их виды. Сопряжение активного транспорта с химической реакцией гидролиза АТФ.
- Биопотенциалы. Их виды: покоя, действия. Природа биопотенциалов.
- Биопотенциалы покоя. Уравнение Гольдмана, уравнение Нернста. Роль ионных насосов в создании биопотенциала покоя.
- Биопотенциал действия, его свойства. Природа потенциала действия. Метод фиксации напряжений. Уравнение Ходжкина-Хаксли. Эквивалентная электрическая схема возбудимой мембраны. Ионные каналы.
- Распространение потенциалов действия вдоль нервного волокна. Модель кабельно-релейной линии.
Тема 10. БИОФИЗИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
- Моделирование биологических процессов. Модели физические, билогические, математические. аналоговые. Требования к моделям. Математические модели роста численности популяции Мальтуса, Ферхюльста, Волтерра.
- Фармакокинетическая модель. Составление дифференциального уравнения, его решение. Три режима введения лекарственного препарата.
II. ВОПРОСЫ ПО ПРАКТИКУМУ
- Схема фармакокинетической модели, составление дифференциального уравнения и его решение.
- При пяти измерениях одной и той же величины получены результаты: 0.99; 0.98; 1.01; 1.00; 1.02. Найти по формулам Стьюдента доверительный интервал истинного значения измеряемой величины (р = 0.95; t.95;5 = 2.3).
- Как по графику временной зависимости смещения затухающих колебаний определить логарифмический декремент затухания и коэффициент затухания?
- Определение коэффициента поверхностного натяжения при помощи сталагмометра. Вывести рабочую формулу.
- Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца. Вывести рабочую формулу.
- Определение вязкости методом Стокса. Вывести рабочую формулу.
- Определение вязкости методом Оствальда. Вывести рабочую формулу.
- Назначение поляриметра и его составных элементов. Какие оптические явления лежат в основе поляриметрии? Схема поляриметра.
- Назначение рефрактометра. Какое оптическое явление лежит в основе рефрактометрии? Ход лучей в рефрактометре. Как, зная предельный угол преломления, найти концентрацию вещества в растворе?
- Назначение фотоэлектроколориметра. Какое оптическое явление лежит в основе колориметрии? Принцип работы КФК. Порядок определения концентрации вещества с помощью КФК.
- Принцип методов нефелометрии и турбидиметрии, их отличие от колориметрии. Их применение в медицине.
- Назначение спектрофотометра. Устройство спектрофотометра .Как рассчитать концентрацию вещества в растворе по измеренной оптической плотности?
- Исследование вещества методом рентгеновской спектроскопии (характеристические спектры).
- Исследование вещества методом рентгеноструктурного анализа.
- Электронный микроскоп, его применение к исследованию биологических объектов
- Найдите эффективность центрифугирования. Частота вращения центрифуги - !000 оборотов в секунду, радиус 10 см.
- Найдите изменение энтропии, сопровождающее переход 1 кг воды из жидкого состояния в кристаллическое при температуре 0° с. Удельная теплота плавления 835 кДж/кг.
- Оптическая плотность раствора, содержащего вещество в концентрации 0.2 ммоль/л при некоторой длине волны составляет 0.7 в кювете толщиной 1 см. Найти молярный коэффициент поглощения при данной длине волны.
- Оптическая плотность, измеренная в максимуме поглощения для раствора некоторой аминокислоты при толщине слоя в кювете 1 см, равнялась 0.35. Табличное значение молярного коэффициента поглощения для этой аминокислоты при тех же условиях равно 1400 л/моль·см. Определить концентрацию раствора.
- Интенсивность хемилюминесценции жирной кислоты в атмосфере кислорода равна Iхл = 210 с-1. Определить концентрацию перекисных радикалов липидов [RO], если квантовый выход = 10-6, константа скорости рекомбинации радикалов К = 210моль-2с-1л.
- Определить градиент концентрации ионов калия на мембране, если толщина мембраны 10 нм и К+нар = 5 ммоль/л, К+вн = 355 ммоль/л.
- Определите плотность потока Jm незаряженных частиц через мембрану, если коэффициент диффузии D = 10-5см/с, толщина мембраны l = 10 нм, коэффициент распределения К = 0.1, концентрация вещества в растворе с внутренней и с наружной стороны мембраны соответственно: Свн = 10 ммоль/л, Снар = 100 ммоль/л.
- Радиоактивный препарат имеет постоянную распада = 1.38610-3 ч-1. Через какое время распадется 75 % первоначального количества ядер?
- Экспозиционная доза рентгеновского излучения мягких тканей составила 0.1 рентгена. Чему равна поглощенная доза в радах (греях). Какова биологическая доза в бэрах (в зивертах)?
- Разность энергий двух энергетических уровней молекулы 10 эВ. Чему равна длина волны излученного (или поглощенного) молекулой света при переходе между этими уровнями.
- Определить величину энергии, перешедшей во внутреннюю энергию, если при облучении молекулы квантом УФ излучения ( = 100 нм) высветился квант фотолюминесценции с длиной волны 500 нм.
- В ЭПР-спектрометре образец облучается электромагнитным излучением с длиной волны 3 см. Каково резонансное значение индукции магнитного поля? Постоянная Планка h = 6.6210-34 Джс, фактор Ланде g 2, магнетон Бора = 0.92710-23 Дж/Тл, скорость света с = 310 м/с.
- Какой предел разрешения электронного микроскопа Z, если напряжение электрического поля, разгоняющего электроны U = 100 кВ, постоянная Планка h = 6.6210-34 Джс, апертурный угол = 10-2 радиан, масса электрона m = 910-31 кг.
- При исследовании молекулы белка методом рентеноструктурного анализа обнаружено, что максимум первого порядка наблюдается под углом = 10-2 радиан. Длина волны рентгеновского излучения = 10-10 м. Найти шаг спирали молекулы белка..