Задания для самостоятельной работы. 1. Показатель поглощения плазмы крови равен 0,836 см-1

1. Показатель поглощения плазмы крови равен 0,836 см^-1. Какая толщина слоя плазмы уменьшает интенсивность падающего света в (2,7)² раза?

Ответ: ℓ = 2,308 см.

2. При прохождении света с длиной волны λ₁ через слой вещества его интенсивность уменьшается вследствие поглощения в 8 раза. Интенсивность света с длиной волны λ по той же причине ослабляется в 6 раза. Найти показатель поглощения k₂ для света с длиной волны λ₂ , если для света с длиной волны λ₁ он равен k₁ = 0,02 см .

Ответ: k₂ = 0.016 см^-1 .

3. При прохождении монохроматического света через слой вещества толщины х = 30 см его интенсивность убывает в (2,7)³ раза. Определить показатель рассеяния, если показатель поглощения k = 0,025 см^-1 .

Решение:

Ответ: m = 0,1 см^-1.

4.Через пластинку прозрачного вещества толщиной ℓ = 2 см проходит половина падающего на нее светового потока. Определить натуральный показатель поглощения данного вещества. Рассеянием света в пластинке пренебречь; считать, что 90 % падающей энергии проходит через пластинку,

а 10% отражается на поверхности пластинки.

Ответ: k = 0,241 см^-1 .

Люминесценция. Основные понятия и формулы.

1. Люминесценция - это излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тело и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний.

2. Флуоресценция - кратковременное остаточное свечение, длительность которого составляет с.

3. Фосфоресценция - продолжительное остаточное свечение, длительность которого составляет с.

4. Резонансная люминесценция - люминесценция, при которой частота излучаемого света равна частоте поглощаемого света.

5. Стоксова люминесценция - люминесценция, при которой частота излучаемого света меньше частоты поглощаемого света.

6. Антистоксова люминесценция - люминесценция, при которой частота излучаемого света больше частоты поглощаемого света.

7. Спектр люминесценции - распределение интенсивности люминесцентного излучения по длинам испускаемых волн.

8. Полоса возбуждения - интервал длин волн, поглощение которых сопровождается люминесценцией.

9. Правило (закон) Стокса - спектр люминесценции сдвинут в длинноволновую область относительно спектра поглощения того же соединения

Фотобиологические процессы. Основные понятия и формулы.

1. Фотобиологические процессы - процессы, которые начинаются с поглощения квантов света биологически функциональными молекулами и заканчиваются соответствующей физиологической реакцией в организме или тканях.

2. Фотохимические реакции - так называют химические реакции, которые протекают только под воздействием света.

3. Изомеры - молекулы с одинаковым составом и разной пространственной конфигурацией. Химические свойства изомеров различны.

4. Фотоизомеризация - измерение пространственной структуры молекулы, возникающее после ее фотовозбуждения.

5.Поперечное сечение поглощения молекулы (s) - площадь круга вокруг молекулы, при попадании в который происходит поглощение фотона.

6. Связь поперечного сечения поглощения молекулы с натуральным молярным показателем поглощения раствора: s=

7. Интенсивность фотонного потока - количество фотонов, падающих на поверхность единичной площади за единицу времени:

8. Связь интенсивности света с интенсивностью фотонного потока:

9. Квантовый выход фотохимической реакции ( ) - вероятность того, что молекула, поглотившая квант света, вступит в данную фотохимическую реакцию. Квантовый выход фотохимических реакций не зависит от длины волны поглощаемого света.

10. Закон больших чисел для фотохимической реакции - количество молекул, вступивших в фотохимическую реакцию (dN), равно произведению квантового выхода реакции на число молекул, поглотивших фотоны (d ):

dN=

11. Эффективное сечение молекулы для фотохимического превращения

Это произведение поперечного сечения поглощения s на квантовый выход реакции :

12. Убывание хромофора в зависимости от времени облучения:

13. Доза фотонного облучения:

14. Убывание хромофора в зависимости от дозы фотонного облучения:

15. Спектр фотохимического действия - зависимость эффективного сечения молекулы от длины световой волны

16. Связь между спектром поглощения и спектром фотохимического действия

Спектр фотохимического действия и спектр поглощения х(λ) имеют одинаковый вид.

17. Спектр фотобиологического действия

Зависимость фотобиологического эффекта от длины волны поглощаемого света.

Лазер. Основные понятия и формулы.

1.Лазер - устройство, генерирующее когерентные электромагнитные волны за счет вынужденного излучения микрочастиц среды, в которой создана высокая степень возбуждения одного из энергетических уровней.

2. Распределение Больцмана:

где к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура

3. Объемная плотность выделяющейся теплоты (q) - величина, равная отношению выделенной теплоты (dQ) к объему ткани (dV) и времени облучения (dt): q=dQ/dVdt, Вт/

4. Расчетная формула для вычисления объемной плотности: q=kI,

где к [ ] - коэффициент поглощения ткани, зависящий от вида ткани и длины волны; I - интенсивность излучения.

5. Инверсная населенность - состояние среды, в котором число частиц на одном из верхних уровней больше, чем на нижнем.

6. Активная среда - среда, приведенная в состояние с инверсной населенностью.

7. Накачка - процесс создания инверсной населенности в активной среде