Ответы на экзаменационные вопросы № 1-46 по дисциплине "Радиационная физика в медицине" (Коэффициент центрифугирования. Применение ионизирующего излучения в диагностике), страница 20

39.Тепловое излучение его характеристики и законы.

Тепловое излучение - это электромагнитные волны, излучаемые частицами вещества вследствие их теплового движения.

Тепловое излучение характеризуется следующими величинами:

1) поток излучения (Ф) - это мощность световой волны и измеряется в ваттах;2) энергетическая светимость (R) - это интенсивность световой волны и измеряется в ваттах на квадратный метр; 3) спектральная плотность (г) — это величина, определяемая формулой:

r =δR/dλ, где δR - энергетическая светимость в узком интервале длин волн dA.

Таким образом, энергетическая светимость является интегралом от спектральной плотности:

R= ∫δR=∫rdλ .    

И еще для описания теплового излучения применяется коэффициент поглощения, равный, по определению:

α=Фпоглпад, причем, для "абсолютно черного тела" α = 1 (для всех длин волн), а для "серого тела" α < 1 (для всех длин волн).

Тепловое излучение подчиняется двум основным законам. Согласно закону Стефана-Больцмана:

R =ασТ4, где Т - абсолютная температура; σ=5,б7*10-8 Вт/(м24) - постоянная Стефана-Больцмана; α- коэффициент поглощения.

А по закону Вина: λmax=b/T, где λmax - длина волны, на которую приходится (при данной абсолютной температуре Т) максимум спектральной плотности; b = 2,9 мм*К - постоянная Вина.

Температура вен зависит от состояния кровообращения, а также от охлаждения или нагревания конечностей. Таким образом, регистрация излучения разных участков поверхности тела человека и определение их температуры являются диагностическим методом. Такой метод, . называемый термографией, находит все более широкое применение в клинической практике.

Термография абсолютно безвредна и в перспективе может стать методом массового профилактического обследования населения.

Определение различия температуры поверхности тела при термографии в основном осуществляется двумя методами. В одном случае используются жидкокристаллические индикаторы, оптические свойства которых очень чувствительны к небольшим изменениям .температуры. Помещая эти индикаторы на тело больного, можно визуально по изменению их цвета определить местное различие температуры. Другой метод — технический, он основан на использовании тепловизоров.

32.Оптическая система глаза. Оптическую систему глаза образуют роговица, передняя глазная камера, хрусталик и задняя глазная камера. Они действуют, как собирающая линза с переменным фокусным расстоянием, дающая после преломления лучей действительное перевернутое изображение предмета на сетчатке. Подобная линза описывается в оптике уравнением: 1/d+l/f=l/F,где d - расстояние от линзы до предмета, f- расстояние от линзы до его изображения, F - фокусное расстояние линзы.

Аккомодация глаза. Фокусировка изображения на нашей сетчатке производится посредством рефлекторного изменения радиуса кривизны хрусталика цилиарной мышцей, за счет чего и изменяется фокусное расстояние глаза. Такая "наводка на резкость" называется аккомодацией глаза.

33.Процессы в фоторецепторных клетках. При поглощении фотона  родопсином в диске происходит изменение конформации  его небелковой части - ретиналя. В результате ретиналь обратимо отщепляется от основного белка - опсина. Это первичное фотопреврашение запускает сложную цепочку биохимических реакций, которая приводит к изменению проницаемости наружной мембраны палочки. Здесь закрываются натриевые каналы и открываются калиевые каналы - мембрана переполяризуется, и возникает потенциал действия, а значит и нервный импульс. Интересно, что, в отличие от других клеток, у палочек потенциал покоя имеет "натриевую" природу, а потенциал действия - "калиевую".

Имеется три вида колбочек, которые отличаются только строением своих иодопсинов. Эти виды колбочек имеют разную зависимость коэффициента поглощения (k) от длины волны света. Нервные импульсы, возникающие в колбочках разных видов, не смешиваются по пути к мозгу и воспринимаются на уровне мозга как сигналы "разного цвета" (от колбочек типа В -"синего", от колбочек типа G - "зеленого", от колбочек типа R -"красного").