Биологиялық ұлпаларға жоғары интенсивті лазерлік сәуле әсері

I. Кіріспе
II.Негізгі бөлім
1. Кванттық электроника
2. Лазерлік техниканың даму тарихы
3. Лазерлік техниканың медициналық.биологиялық зерттеуде қолдану
III.Қорытынды
IV.Қолданылған әдебиеттер

Электрмагниттік толқындарды тапқан неміс ғалымы Генрих Герц 1887 ж. электр ұшқындары пайда болатын пибратор саңылауына ультракүлгін сәулелерімен жарық түсірілгенде электр ұшқындары өебейіп, электр зарядының күшейетіндігін бірінші рет байқаған. Онан кейін ғалымдар осы құбылысты зерттей отырып, мысалытеріс зарядталған таза пластинағаультра-КҮЛГІН сәулелері түсірілгенде оның теріс заряды бірте-біртекеміп, керісінше оң зарядталатыңдығын анықтады (сурет).
Осы екі құбылысты заттың бетіне түсірілген жарық әсерінен заттан электрондардың бөлініп шығатындығымен түсіндіруге болады. Олай болса, ТҮСКЕН жарық ықпалынан заттан электрондардың бөлініп шығу құбылысын фотоэлектрлік эффект (фотоэффект) деп атаймыз.
Фотоэффект құбылысын 1888 ж. орыс физигі А.Г.Столетов (1839-1896) тереңірек зерттеді. Мұндай құбылыстар сыртқы фотоэлектрлік құбылыстардеп аталады. Сыртқы фотоэффектр құбылысын толығырақ түсіндіру ҮШІК Столетов мынадай тәжірибе жасады (сурет). Анод (А) және катод (К) электродтары бар, ішінен ауасы сорылған шыны ТҮТІК ток көзімен қосылған.

1. «Искусственные органы» Джулиан Р.Джоунс,
Имперский колледж , Лондон , Великобритания.
2. «Медицинская и биологическая физика»
А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко.
3. «Медицинская биофизика»
Смайлов, Владимир Олегович. 2004 жыл
« Молекулярная физика»

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Студенттің өзіндік жұмысы

Мамандығы: Жалпы медицина
Дисциплина: Медциналық биофизика
Кафедра: Жаратылыстану ғылыми пәндер
Тақырыбы:Биологиялық ұлпаларға жоғары интенсивті лазерлік сәуле әсерінің механизмі

Жоспар:
I. Кіріспе
II.Негізгі бөлім
1. Кванттық электроника
2. Лазерлік техниканың даму тарихы
3. Лазерлік техниканың медициналық-биологиялық зерттеуде қолдану
III.Қорытынды
IV.Қолданылған әдебиеттер
Кванттық электроника
Электрмагниттік толқындарды тапқан неміс ғалымы Генрих Герц 1887 ж. электр ұшқындары пайда болатын пибратор саңылауына ультракүлгін сәулелерімен жарық түсірілгенде электр ұшқындары өебейіп, электр зарядының күшейетіндігін бірінші рет байқаған. Онан кейін ғалымдар осы құбылысты зерттей отырып, мысалытеріс зарядталған таза пластинағаультра-күлгін сәулелері түсірілгенде оның теріс заряды бірте-біртекеміп, керісінше оң зарядталатыңдығын анықтады (сурет).

сурет сурет.
Осы екі құбылысты заттың бетіне түсірілген жарық әсерінен заттан электрондардың бөлініп шығатындығымен түсіндіруге болады. Олай болса, түскен жарық ықпалынан заттан электрондардың бөлініп шығу құбылысын фотоэлектрлік эффект (фотоэффект) деп атаймыз.
Фотоэффект құбылысын 1888 ж. орыс физигі А.Г.Столетов (1839-1896) тереңірек зерттеді. Мұндай құбылыстар сыртқы фотоэлектрлік құбылыстардеп аталады. Сыртқы фотоэффектр құбылысын толығырақ түсіндіру үшік Столетов мынадай тәжірибе жасады (сурет). Анод (А) және катод (К) электродтары бар, ішінен ауасы сорылған шыны түтік ток көзімен қосылған. Моно-хромат жарық сәулелерінің әсерінен катодтан электрондар бөлініп шығады, осындай электрондар фотоәлектрондар, ал олардың ағыны фотоэлектр тогы немесе фототок деп аталады. Тізбектегі фототок [мА) гальванометрмен, Б-батарея қоздырған электродтар арасындағы потенциадцар айырмасыСО вольтметрмен өлшенеді. Шьшы түтіктогі катодты толқын ұзындықтары ар түрлі жарық сәулелерімен сәулелендірудің нәтижесінде Столетов мынандай заңдылықтарды қорытындылады:
1) жарық әсерінен катодтан тек теріс зарядты электрондар бөлініп шығатындығы анықталды;
2) катодңакүлгінжәнеультракүлгінсәулел ертүсірілсебұлқұбылыстыңкүшейе түсетіндігібайқалды;
3) катодтанбөлініпшығатынэлектрондарды мөлшөрікатодбетініңжарықталынуынане месетүскенжарықағынынатурапропорцио налболады.
Катодбетінен жарықтыңәсерінен,тектерісзарядтыэле ктрондарбөлініпшығатындағын 1899 ж. немісғалымыФ.Ленард(1862-1947) жәнеУ.Томсонэлектржәнемагнитөрістер індезарядтардыңауытқуыкезіндеоларды ңменшіктізарядынанықтауарқылыдәлелд еді. Кейінірекосықорытындыны 1922 ж. советфизиктертеріA.Йоффе және Н.И. Добронравов зарядталған металл тозаңдарының фотоэлектрлік құбылысын зерттеу арқылы дұрыс екендігін айтты. Енді фотоэффект құбылысының вольттік сипаттамасын зерттейік. Яғни, фототок күшінің (Іф) потенциалдарайармасына(U) тәуелділігін қарастырайық ( сурет.). Жарық сәулесінің әсеріненкатод бетінен ұшып шыққанэлектрондардыңбелгілібіркинет икалықэнергиясыболады. Катодқаәсеретушіжарықтыңспектрлікқұ рамыжәнеоныңағыныныңқуатытұрақтыбол са, фототоккүшіпотенциалдарайырмасына тәуелдіболады,яғниҮдетушіпотенциалд арайырмасы (Ur) артқандафототоктаартады.

-сурет.
Ал үдетуші потенциалдың мәні белгілі бір шамаға жеткенде фототок күші өзінің қанығу мәніне жетеді (Іқ). Өйткені катодтан шыққан электрондар түгелімен анодқа жетеді. Сонымен қанығу фототок шамасы фотоэлектрондар санына пропорционал болады:

мұндағы п - катодтан бірлік уақыт ішінде шықңан электрондар саны, е- электрон заряды.

Лазерлік техниканың даму тарихы
-- топырақ өндеуде, тыңайт-қыштар шашуда, көшеттерді дайындап, өнімді жинаудағы тәсілдер жүйесі, егіншілік технологиясы. Л. а-сының негізгі элементтері-не туқымды және суды ла-зермен активациялау, өсім-діктердің өр түрлі ауруларға төзімділігін арттыру шарала-ры жатады. Қазақстанда лазерді а. ш-нда төжірибе-лік қолдану 1975 -- 90 ж. ҚазҮУ-де жургізілді. А._ш. өңдірісіне гёлий-неонды газ-ды лазерді қодданды. Гелий-неонды лазерінің түтігі жоғары сапалы шыныдан немесе кварцтан жасалады. Оның артыкдіылығы -- шығаратын сәулесінің жоғары когеренттілігі, аз куат пайдаланады және аумағы шағын. Бұл лазердің генерациялайтын жарық толкынының ұз. 632,8 нм, ал жарық куаты 25мВт. А. ш-нда лазер сәусін қолдану аркылы тұқым-ның биоэнергет. қорын жо-ғарылатуға болады. Оның нәтижесінде өскіндер ерте және жаппай көктеп шығады, вегетац. кезеңінде жедел қарқынмен өседі, сондай-ақ, мерзімінен бұрын пісіп жетіледі. Лазермен өңделген егістің өнімд. 20 -- 30%-ға артады. Тұқымды және егісті өңдеу үшін КЛ-13, КЛ-14, ЛАУ-2, т.б. ла-зер қондырғылары қолданылады. Қондырғылардың еңбек енімд. сағатына 30 т. Ла-зер сөулесін а. ш-на қолда-ну сол аймақтың топырақ құрамы мен климат жағдай-ларына сәйкес келетін да-қьшдардың сорттық ерекше-ліктерін өзара байланысты-ра отырып зерттеуді қажет етеді. Ол ушін өр дақылды өңдеу режимін, мерзімін, мөлшерін, лазермен өвдел-ген тұқымның себуге дейін қанша уаідыт жатуға тиісті екендігін, лазер сәулесінің әр турлі кеселдерге, өнімге және өнім сапасына өсері анықталады.
Жылулық сәулелену заңдарын қызған жане сәуле шығарғыш денелердің температураларын өлшеу үшін қолданады. О.лай болса, қызған денелердің өте жоғары температураларын өлшеу әдісі оптикалың пирометрия деп аталады. Виң әаңын пайдаланып,ңызған денелердің өте жоғары температурасын өлшеу әдісін,мысалыКүннің бетке сәуле шығарушы қабатының температурасын тауып көрсеткенбіз. Сондықтан осы әдіс жарқырауыныңтолқын ұзындықтары бойынша таралуы абсолют қара дәненікіне ұқсас басқа да қызған денелер температурасын табу үшін де қолданылады.
Егер сәуле шығарушы дене абсолют қара болмаса, онда Т=2",9-І0"3Дтал формуласы бойынша табылған температура дененің шын температурасы болмай, оны дененің түс температурасы -Т деп атаіды. Көптеген денелер үшін, тек шығарған сәулелік энергиясының толқын ұзындықтары бойынша таралуы абсолют қара денелерге ұқсас денелердің түстемпературасын өлшеп, олардыңшын температурасын анықтайды.
Қызған денелер температурасын оның жарақтылығын абсолют қара дене жарықтылығьімен салыстыра отырып табуға болады. Ол үшін абсолютқара денені пайдаланып,пирометрді градуирлейді де, кез келген температураларды өлшейді. Егер зерттеліп отырғандене абсолют қара дене болса, онда пирометр оның шын температурасын көрсетеді. Ал дене абсолют қара болмаса, онда өлшенген температура оның шын температурасы болмай, оның жарықтылық температурасы - Т болады. Ол үшінқылы көрінбей кететін пирометрдің түрі қолданылады.
Стефан-Больцман заңы арқылы абсолют қара денелердің температурасын, денелердің шығарған толық сәулелік энергиясын радиациялық пирометр деп аталатын прибормен өлшеуге болады. Температурасы белгглі абсолют қара денені пайдаланып,пирометр шкаласын градуирлейді де, онымен кез келген денелердің температурасын өлшейді. Егер дене абсолют қара болмаса, онда радиациялық пирометрмен өлшенген температура оның шын температурасы болмай, оның радиациялық температурасы Трболады. Сөйтіп бұл температура мынаған тең болады

Сонымен, дененің радиацияльщ температурасы - толық сәулелік энергиясы, осы дененің толық сәулелік. энергиясына тең абсолют қара дене температурасы болып шығады. Қаpa емес денелердің шын температурасы олардың радиациялық температурасынан жоғары болады.
Сөйтіп әр түрлі әдістерді пайдаланып,түс температурасын, Тр - радиациялық температураны және THt- жарықтылық температурасын өлшеуге болады.
Атомдардың еріксіз немесе тәуелді (индукцияланған) жарық шығаруының болатьіндыгын А.Зйнштейн 1917 ж. айтқан болатын, Сөйтіп индукцияланан сәуле шығару дегеніміз, түскен сәуленің әсерінен қозған атомдардың сәуле шығаруы. Бұл сәуле шығарудың ерекшелігі бар, себебі осындай еріксіз сәуле шығару пайда болатын жарық толқынының жиілігі, фазасы, поляризациясы атом-га түсетін толқындыкімең дәлме-дәл болады.
Ал енді кванттың теория негізінен еріксіз сәуле шығару дегенімізатомның жоғары энергетикалық күйден төменге өтуі бо-лып табылады. Бірақ бұл кәдімгі сәуле шығарудағы сияқты "өэді-гінен емес, сыртқы әсердің ықпалынан болады. Осы құбылысты түсіну үшін жарықтың газ атомдарына өтетін әсерін карастырай-ық. Мысалы, газ атомдарының түскен жарық
а)

SJ
Еріксіз сәуле шығару
бір фотонын жүтыгці-күйден 2- v күйге көшсін (сурет). Осы күйлердегі энергия деңгейлері Ej және ] Ғ,р болсын. Егер Ер Ет болса, онда і жутылған кванты tip =E2- Е1 (сурет) . Ал. атом 2-двңгейден I-деңгейге өткінші жарың (ҺҮх) әсерінен де көшуі мүмкін. Олай болса, .осындай көшулер еріксіз көшулер деп аталады (сурет). Еріксіз көшулер кезінде шығарылатын жарық немесе индукцияланған жарық, оның пайда болуына себепші болған өткінші жарықгіен когерентті болады, яғни екеуі бір бағытта таралады, сондық-тан индукцияланған жарық өткінші жарықты күщейтеді (суреттің оң жағында екі фотон жарығын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.