biofizica exam

8/18/2019 Biofizica Exam

1/29

Structura si proprietile molecule de apa.Molecula de apa e formata dintrun atom de oxygen si 2 atomi de hydrogen,uniti de atoml de oxygen prin legaturicovalente.Prin metoda de difractie cu raze X sa constatat ca molecula de apa poseda forma triunghiulara.Fiecarelegatura OH cu lungimea de ,!"# reprezinta un dipole electric.$egaturile OH formeaza intre ele un unghi de%&grade2'min.(onventional directia momentului e considerate de la sarcina negativa in directia axei dipolului.Momentul dipolar alapei este de %,'& de)ye(#*#(+*-+-(-

• Moleculele de apa se contracta usor cu moleculele vecine legaturi/punti0de hydrogen.

• $egaturile de hydrogen reprezinta un tip de interactiuni intermoleculare sla)e raspindite in structurile

macromoleculare• #pa lichida o)isnuita e formata dintrun amestec de ,molecule li)ere1monomer

H2o,dimeri/H2o20,tretameri/H2o0 si octameri H2o'.procentul 3ecarei dintre aceste fractiuni depend detemperature.

2. Disocierea molecule de apa.Notiune de PH.Valorile PH in lichidurile Biologice.%. Apa se disociaza in ioni H+ si OH4.-onul H5nu are invelis electronic,Poseda o mare capacitate de

hidratare.6aca se leaga de o molecula de apa formeaza ionul de hidroniu /HO50avind si o maremo)ilitate,protonul trece de la o molecula la alta.7radul de disociere al apei la t=250

H+!="H#!=$0#%mol&l.2. $ogaritmul zecimal cu semn schim)at al concentratiei ionilor de hidrogen se numeste PH

PH=#lgH+!6aca1 PH89 solutie neutral PH:9 solutie )azica

PH;9 solutie acida 'a om PH=%()olutie tampon sunt acele lichide )iologice unde se poate adauga cantitati relative rari de acizi sau )aze faraca PH4ul sa se schim)e simtitor.-n singe solutiile tampon sunt eroproteinele.

. PH4ul in unele lichide )iologice1$ichidul PHinge 9,&

ucul gastric %,'


2/29


3/29

• Fluidele le vom considera incomprima)ile iar curgerea4in regimstationar/viteza de curgere itr4un timp nu variaza intimp0.

• -n aceste conditii N de scurgere a Euidului printr4un tu) cu sectiunea variatasituate orizontal variaza in asa mod incit produsul dintre viteza N si ariasectiunii transversale in orice loc al tu)ului este acelasi1%N%82N288nNn.

• (onform legii conservarii energiei in mecanica,energies totala a unei mase

m in lichid perfect in orice loc al tu)ului tre)uie sa 3e acelasi1 P%N5

mv12

2

5mgh2.#ceasta relatie este ecuatia de continuare.• Marirea vitezei de curgere a unui Euid real duce la aparitia virte>ilor si

miscarea devine turulenta.pre exemplu single capata posi)ilitatea satreaca prin lumenul mic al arterei aceasta devine turulenta.-n acestregim viteza particolelor in orice punct variaza continuu si haotic.

• Pt a determina care este regimul de curgere se foloseste numarul lui

4e8nolds.*e8qvr

ῃ

*e;%4curgere laminara %;*e;24curg.nesta)ila *e:24curgere tur)ulent9.7cuatia lui Bernoulli.Aplicatia ei la sistemul 3ascular.Presiunea arteriala,sistolica(diastolica si medie-.

• cuatia lui Qernouli P5 PV

2

2 5Rgh8const. P4presiune static

R4densitatea lichidului N4viteza de curgere h4inaltimea

• -n cazul ingustarii prin arteroscleroza,fenomenul duce la accentuarea inchiderii

lumenului vascular in locul a)structiei,aici se aplica aceasta lege.• P# este surplusul de presiune in vasul sanguine arterial in raport cu presiunea

atmosferica,masurat l4a nivelul cordului.(auzata de caracterul pulsa)il al sistvascular,P# variaza in timp intre valoarea maxima in momentul sistolei Ps sivaloarea minima in momentul diastole Pd.Ps/om sanatos04%mm Hg/%9 *P#0Pd/om sanatos04'mm Hg/% DP#0

Pm/valoare medie08 Ps+2 Pd

3

$a om P# variaza si in spatiu1

(ord P#8%DP#(ere)ral8',%DP#Picioare82=,9&DP#.

7. Rezistenta vascularaCresterea rezistentei este direct proportionala cu lungimea vaselor de sange si invers proportionala cu grosimea vaselor de sange.

Cresterea rezistentei vasculare este intalnita atunci cand avem de a face cu tensiuni sistolice si diastolice usor crescute, insomnie

corelata cu deficiente ale inimii si ale splinei, insomnii provocate de hipervascozitatea secretiei bronsice, etc.

Declinul apare atunci cand avem de a face cu un declin al tensiunii sistolice si diastolice, hipotesiune usoara, deficienta Yin si Huo,

insomnia provocata de exuberanta, etc.

Entalpia.Termodinamica starilor de echilibruale sistemelor.1. ENTALPÍE Mărime termodinamică de stare a unui sistem fizic egală cu diferen Sa dintre energia internă Ti lucrul mecanic

efectuat de sistem în orice transformare reversibilă, izentropă Ti izobară. Pentru ca un sistem termodinamic să fie în echilibrufaSă de transformările reversibile, trebuie ca variaSia e. să fie nulă.

Ea este legată de alte mărimi termodinamice fundamentale prin relaSia[1]

2. Termodinamica se ocupă cu studiul macroscopic al fenomenelor , de orice natură, în care are loc un transfer de energie subforma de căldură Ti lucru mecanic. Pentru orice disciplină a fizicii, obiectul de studiu este un sistem. În contextul termodinamicii

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_6/%5Chhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Scar%C4%83_macroscopic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Scar%C4%83_macroscopic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fenomen_fizichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fenomen_fizichttp://ro.wikipedia.org/wiki/C%C4%83ldur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/C%C4%83ldur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_fizichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_fizichttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_6/%5Chhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Scar%C4%83_macroscopic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fenomen_fizichttp://ro.wikipedia.org/wiki/C%C4%83ldur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_fizic


4/29

acesta va fi un sistem termodinamic o por Siune finită, precis delimitată, din realitatea materială, care poate includeat!t substanSă c!t Ti radiaSie. Pentru ca un sistem să se afle în echilibru termodinamic este necesar "dar în general nu Tisuficient# ca lumea încon$urătoare cu care se află în contact să ofere condi Sii nesc%imbate în timp. &rmătoarea constatare, denatură experimentală, este numită uneori principiul zero al termodinamicii :[1][']

9.Entropia.Caile principale de mentinere a entropiei scazute in sistemele vii.$. 7N4"P:7 mUrime care, Vn termodinamicU, permite a evalua degradarea energiei unui

sistem. W mUsurU care indicU gradul de organizare a unui sistem.

1(. )irculatia energiei in biosfera.*ransformarile de energie la nivelul biosferei.$. #ctivitatea sistemelor vii este integral sustinuta de Euxul de energie solara care se revarsa asupra

Pamantului.6in cantitatea totala, 2 stra)ate atmosfera, % 3ind reEectata in spatiul cosmic. (antitateainterceptata intr4un an este de ordinul a = x %2 Acal /%.9= x %%9 Y0, #ceasta energie se repartizeazainegal, pe continente %.& x %2 Acal, iar pe intinsul oceanelor ." x %2 Acal.uprafetele cu vegetatiea)sor) energie in proportie mai mare decat cele fara vegetatie. Pentru o vegetatie densa din zona temperata%9 din radiatia solara este reEectata, 9 a)sor)ita de vegetatie si % transmisa de ea in sol.Energiatermica contri)uie direct la desfasurarea proceselor 3ziologice cum sunt1 fotosinteza, respiratia, transpiratia,

2. +ransformarile de energie la nivelul )iosferei1

%%. nergetic celulara a organismelor aero)e.

Mitocondriile au o compozitie chimica strict specializata, capa)ila de a cataliza reactiile etapei /fazei0 oxigenice a procesuluide respiratie. Prin urmare, functia esentiala a mitocondriei este cea legata de respiratia celulara -n timpul unei reactii deoxidare, un atom sau o molecula pierde electroni. -ntrucat in natura nu exista electroni in stare li)era, inseamna ca ei vor 3luati de la un atom al altei molecule. Achizitia unui electron constituie o reactie de reducere. *educerea este o reactie carea)soar)e energie. 6impotriva, oxidarea este o reactie care dega>a energie.

%2. lasticitatea peretilor vasculari.ectiei

sistolice.Cu cat este mai mare volumul bataie cu atat este mai mare fractia de ejectie.

Daca volumul bataie nu este mic, viteza de ejectie nu este mare si fractia de ejectie este de asemenea mica, deci avem

posibilitatea ca vasele de sange sa se fi intarit . Cresterea elasticitatii vasculare este intalnita cand avem de a face si cu o

tensiune sistolica usor crescuta,sau o tensiunea diastolica usor scazuta,

2. Unda pulsatila:

13. Difuzia simpla.Legea lui Fick.Coeficientul de difuzie.Relatia lui Einshtein.

• 6ifuzia este un proces de amestecare spontan iniSiat a particulelor a douU su)stanSe, acSionZnd treptat pZnUla completa Ti ireversi)ila omogenitate a acestora.6aca intro epru)eta turnam solutie de ozina si -onii sauMoleculele treptat migreaza din solutie in apa pura fenomenul se numeste 6ifuzie simpla.u) aspectcantitativ difuzia intrun mediu support omogen este descrisa de legile lui FicA Masa de su)stanta ce sedifuzeaza normal printr4o suprafata oarecare este proportional cu aria suprafetei,gradientul deconcentratie si durata timpului.legea lui FicA are urmatoarea forma1

∆m=− D∗S Δ c

m

Δx ∗∆t

• )oeficientul de difuzie Reprezintă componenta densită ț ii curentului de particule după o axă dacă gradientul numărului

volumic de particule pe această direcț ie este egal cu unitatea.. metru pătrat+secundă• ntrun mediu fluid,coeficientul de difuzie se determina din relatia lui Eins%tein

D= KT

f

&nde *-temperatura absoluta - constanta lui /oltzman"1,021(-'032(4-1# 5 )oeficient de frecare

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Materiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Materiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Materiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Substan%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Substan%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Substan%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Substan%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Echilibru_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Echilibru_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Timphttp://ro.wikipedia.org/wiki/Timphttp://ro.wikipedia.org/wiki/Timphttp://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Materiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Substan%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Biehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Echilibru_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Timp


5/29

%&. 6ifuzia prin mem)rane arti3cial.Mem)rana pentru dializa.$. Mem)ranele arti3ciale pot 3 semipermia)ile sau selective permea)ile.cele semipermea)ile permit trecerea

moleculelor solventului,insa nu si trecerea moleculelor solvitului.ca urmare are loc difuzia solventului dincompartimentrul cu solutie hipotonica in compartimentul cu solutie hipertonica.asa solutie se numesteosmoza.M.#. cum sunt cele din celofana sau de masa plastic sunt intre)uintate in practicamedicala.Proprietatea lor este ca sunt su)stante poroase ce permit trecerea micromoleculelor si retinmacromoleculele.

2. -n medicina se foloseste pe larg mem)rane arti3cial pentru 6ializa.(a exemplu poate servi principiulfunctionarii rinichiului arti3cialsi permite de a puri3ca,odata la 24 zile single pacientului cu insu3cientarenala.#ceste mem)rane de dialize pot 3 utilizate pentru puri3carea solutiilor ce contin particule de dimensiuni incercetari 3zico4chimice si farmaceutice.

16. 7ifuzia prin membrane celulare.)oeficientul de permeabilitate.$. Mem)rana celulara reprezinta o structura hidrofo)a care separa solutiile apoase intra shi

extracelulare.in compozitia acestor mem)rane sunt o multime de protein ioni si apa.Proteinele3ind macromoleculele responsa)ile pentru organizarea spatial a mem)ranelor celulare precum sifunctionarea lor.#stfel cu a>utorul lor are loc difuzia prin aceste mem)rane.

2. Factorii care determină Coeficientul de permiabilitate al membranei celulare 1. Coeficientul de parti!ie"#$raportul dintre solubilitatea unei substan!e %n&răsimi 'sau solven!ii lor( )i solubilitatea ei %n apă.

• Compu)i nepolari $substan!e ai căror electroni sunt repartiza!iuniform. *u o solubilitate mare %n &răsimi )i scăzută %n apă '#mare(.Se numesc compu)i liofili )itraversează foarte u)or membranele.

• b. Compu)i polari neionici $au o distribu!ie neuniformă a electronilor"av+nd &rupări electropozitive )i electrone&ative. Coeficientul de parti!ieeste moderat" decitraversează mai u)or membrana.

• c. Compu)i ionici $substan!e care disociază %n ioni pozitivi )i ne&ativi'electroli!i(. ,onii rezulta!i formează un strat de hidratare %n -urul lor" %n acest fel mi)c+nduseindependent %n solu!ie. Sunt solubili %n apă )iaproape insolubili %n &răsimi.

1/. Transport pasiv.Sisteme de transport pasiv.Transportul facilitat.1. Transportul pasiv,care se realizeaza fara consum de energie rezultata dinmetabolismul celular, substantele strabatand

membrane conformgradientului de concentratie "pentru substantele neincarcate electric# sauelectro-c%imic pentru ioni8

2. substanta difuzeaza spontan din regiunea cu concentratie mairidicata spre cea cu concentratie scazuta, la care in cazulparticulelor incarcate electric, intervine suplimentar sarcina si diferenta de potential electric dintre celedoua suprafete alemembranei, existand permanent tendinta deplasariiparticulelor catre acea fata a membranei incarcata cu sarcina de semncontrar#.9radient de presiune osmotica+presiune %idrostatica "apa si substantelemicromoleculare traverseaza membranacelulara dinspre partea cu P% mai marespre partea cu P% mai mica8 acest mecanism sta la baza transportului.

3. Transportul facilitataC se produce de la o concentratie mai mare la una mai mica, dar su)stanteletransportate trec mult mai rapid /de %. de ori0 decat ar 3 de asteptat pentru dimensiunea sisolu)ilitatea lor in lipide. u)stantele sunt transportate de proteine speci3ce, care se comporta ca nisteenzime legate de mem)rana, deoarece difuziunea facilitata are caracteristici comune cu catalizaenzimatica.Fiecare proteina transportoare are un loc speci3c de legare a su)stratului /su)stantatransportata0. Niteza transportului atinge valoarea maxima /Nmax0 caracteristica pentru 3ecare transportor,atunci cand acesta este saturat /toate locurile de legare sunt ocupate0. #poi, 3ecare transportor are oconstanta caracteristica de legare a su)stantei ce o transporta, numita K M, egala cu concentratia substanteicand viteza de transport atinge ½ din valoarea maxima.

%9.+ransportul active.isteme de transport active.Pompa a5

C D 5

1. +ransportul moleculelor si a ionilor contra gradientului electrochimic,realizat de celula din contul energiei proceselormeta)olice,se numesc transport activ.6e exemplu la om in repaos cca 4& din energia proceselor meta)olice echeltuita pentru asigurarea transportului active.

2. istemele de transport active reprezinta cel mai efectiv mechanism ce determina permea)ilitatea selective a mem)ranelorcelulare,comunicindule totodata si anumite proprietati.(el mai raspindit sistem present la toate celulele verte)ratelor estepompa a5 C D 5 .

3. a 5 D 5 pompa se gaseste in mem)ranele de mai multe tipuri de celule. [n special, aceasta >oacU un rol foarteimportant Vn mem)ranele celulare nervoase. O)servaSi cU ioni pozitivi /a 50 sunt pompate din celula pentru 3ecare 2ioni pozitivi /D 50 pompat Vn celulU . #cest lucru VnseamnU cU nu existU taxe mai pozitive care pUrUsesc celula decZtintroducZnd4o. (a urmare, taxa de pozitiv se acumuleaza in afara celulei, comparativ cu interiorul celulei.6iferenSa dintretaxa Vn exteriorul Ti interiorul celulei permite celulelor nervoase de a genera impulsuri electrice care duc la impulsurinervoase.a 5 D 5 pompU ilustreazU \transport activ\, deoarece se miTcU a 5 si D 5 impotriva gradienSi deconcentraSie lor. #sta se datoreazU faptului cU existU de>a o concentrare mare de a 5 Vn afara celulei Ti o concentraSie

mare de 5 D in interiorul celulei. [n scopul de a muta ionilor /a 5 si D 50 -ncredi)il pante lor, energia este necesarU.#ceastU energie este furnizatU de #+P'. Originea potentialelor )ioelectrice.*elatia lui ernst.Qiopotentialul 3)relor nervoase ne4excitate.cuatiai 7oldman

1. 0 caracteristica de baza a celulei vii este eistenta unei diferente de potential electric intre fata interna si cea eterna amembrane celulare" &enerate de o repartitie ine&ala a sarcinilor electrice in cele doua compartimente.


6/29

2. Cel mai simplu model al sursei de biopotential membranar este elemental de concentratie a lui Nernst. ,n el solutiile ionicede diferita concentratie ale unei sari sunt separate de o membrana care poseda33333333'!!!!(

4loarea potentialului de echilibru dse determina prin ecuatia lui Nernst:

V eq=V i−V e=− RT ZF

lnC i

C e

Z- sarcina ionului F- numarul lui Farada5 R- constanta universal a &azelor T- temperature absoluta Ci si Ce- concentratiile cate&oriei de ioni pe partile respective ale membranei

6. Biopotentialul fibrelor nervoase neexcitate. rin membrane celulara au loc in permanenta fluuri dionice passive in sensulreducerii &radientului electrochimic"dar acesta sunt compensate de fluurile active ce se desfasoara in sens contrar cu consumde ener&ie metabolic.potentialul membranar de repaos reprezinta acea diferenta de potential electric dintre cele doua fete alemembrane"pentru care curentul electric total prin membrana datorat tipurilor de ioni se anuleaza.

. cuatia lui ol"#an Teoretic" potentialul de repaus al celulei se calculeaza cu relatia ol"#an-$o"%&in-'at(

+¿ K ❑

¿+¿ Na❑

¿−¿Cl❑

¿ i¿+¿ K ❑

¿+¿ Na❑

¿−¿Cl❑

¿ P K

PR= RT

F ln

9nde [ ] Concentratia permeabilitatea pentru cate&oria de ioni.

otentialul de repaos poate fi calculate si cu a-utorul unui milivoltmetru si a doi electrozi"a caror dispunere este prezenta

1). Biopotentialul fibrelor nervoase excitate. *otentialul "e actiune. raficul potentialului "e actiune.1. *tunci cind asupra fibrelor nervoase actioneaza un stimul de durata are loc o acomodare manifestata pin cresterea pra&ului

de ecitabilitate.*comodarea poate fi rapida sau lenta.:aca depolarizarea locala este superioara pa&ului de ecitabilitatedupa perioada refractata absoluta unui spi;e se produce si in al doilea rind"fibra prezentind un raspuns repetitiv.prin aceastase realizeaza codificarea in frecventa a amplitudinii stimulilor.

2. *otentialul "e actiune este o depolarizare trecatoare a membranei celulare prin care interiorul celulei devine mai putinne&ative decit in stare de repaus si diferenta de potential dintro parte si din alta a membranei celulare scade.Este odepo


7/29

2. ELECTROGRAFÍE Metodă modernă de investigare a organismelor vii cu ajutorul curentului electric. este ointerpretare electrica activitUSii inimia pe o perioadU de timp , cum este detectat de electrozi anexate lasuprafaSa exterioarU a pielii Ti Vnregistrate de cUtre un dispozitiv extern la corpul. [nregistrarea produsU deaceastUneinvaziv procedurU este numit ca electrocardiograma /(7 sau D7, de asemenea,0.


8/29

pe o placU fotogra3cU sau pe un ecran sensi)il impact electronic transferul imaginii formate pe ecranulunui calculator.

*. 6iametrul limitatU de deschidere nu se poate a>unge la imaginea detaliatU, limitZnd astfel rezoluSia .• (ontrastul de amplitudine /care este natura corpusculara electroni0 de contrast se datoreaza

difractiei cauzate de pierderea de electroni din fascicul. #cesta este un contrast exemplaredominante groase.

• (ontrast faza /care se aEU Vn natura val de electroni0 se datoreazU contrastului interferenSe cauzatede schim)Uri Vn fazele relative ale porSii fazU. #cesta este un contrast exemplare dominante 3ne.

• xistU, de asemenea, diverse a)eraSii cauzate de lentile1 astigmatic, sferice Ti cromatice• Pro)lema a funcSiei de transfer de contrast /(+F01 (+F descrie rUspunsul unui sistem optic la o

imagine valuri pUtratice descompuse.

• Materialul )iologic prezintU douU pro)leme principale1 mediul vid Ti transferul de energie. Pentru a lerezolva, folosind tehnici diferite, Vn funcSie de mUrimea eTantionului1

• Pentru pro)ele de mari dimensiuni, cum ar 3 organe, Sesuturi sau celule, folosind trei tehnici1 Fixare chimice sau cryo3xation.-ncluderea Vn rUTini /(ryosu)stitution0.*eplica din metal.

2=. Ochiul ca sistem optic.Ochiul redus.%. "chiul ca sistem optic.

• (omponenta optica a analizatorului vizual este ochiul, care reprezinta un sistem optic centrat, format dinpatru medii transparente1 corneea( umoarea apoasa( cristalinul si umoarea sticloasa cu indice de

refractie /n0 diefrit, corneea si umoarea apoasa cu n8%.9, cristalinul avind indicele de refractie intre %.9=4%.&9 si umoarea sticloasa cu n8%.".

Este cunoscut ca puterea optica lentilelor sferice reprezinta marimea inversa a distantei focale

D=± 1

f m

−1

Prezinta interes modalitatea de determinare a convergentei unui dioptru sferic, cu indicele de refractie n situat in aer /n8%0, din motivul ca un astfel de dioptru este si corneea ochiului. -n acest scop se folosesterelatia1

D=−1 R

R=SC

Folosind aceasta relatie" se determina conver&enta corneei" pentru care raza de curbura R!7.9mm

Dc"r= 1.337−1

7.9∗10−3m=

0.337∗10−3

7.9m =42.13∗m−1

2. /ciul re"us. ,n diverse cercetari ochiul normal se inlocueste simplificat" numit oci re"us. ,n el ansamblul dioptrilor sferici oculari sereprezinta printrun dioptru unic.

29. Acuitatea 3izuala.Ametropiile si corectiile lor. %. Acuitatea 3izuala. 6iametrul aparent limita, su) care imaginile celor doua puncte nu se suprapun, poarta numele dedistanta separatoare minima.-nversul distantei separatoare minime se de3neste puterea de rezolutie sau acuitatea 3izuala. (a unitate de acuitate se ia acuitatea unui ochi care vede separate douapuncte, ale caror raze fac intre ele un unghi de un minut.


9/29

0chiul poate vedea separate doua puncte cind ima&inele lor formate pe retina se afla la o distant de cel putin .A Bm una de alta"fiindca ele sunt separate numai daca se formeaza pe doua elemente diferite ale retinei" care au cam aceasta marime. Calculele arataca in realitate distant dintre cele doua puncte trebue sa fie cel putin de /=Bm" cind ele se afla la distant minima de vederedistinctive'2Acm(. +cuitatea vi(uala variaza cu virsta maimul ei este atins la baieti la 1 ani si la fete la 12 ani. ,n afara de virsta acuitatea vi(ualadepinde de

• Factori dioptrici" cum ar fi aberatia de sfericitate si cromatica" ametropiile" diametrul pupilar si altele.

• Factorii retinieni care sunt le&ati de structura discontinua &ranulara aretinei" centrul petei ce reprezinta ima&inea trebuind sase &aseasca pe celule receptoare distincte.

• Factorii privind sistemul" forma detaliului" contrastul de luminozitate" timpul de epunere" compozitia cromatica'luminamonocromatica mareste acuitatea vizuala prin eliminarea aberatiilor cromatice(

entru a mari puterea separatoare a ochiului trebue sal a-utam cu diferite instrumente optice. :iminuarea acuitatii vi(uale senumeste a#bliopie.

6 :efectele de vedere cauzate de incapacitatea ochiului uman de a se acomoda se numesc ametropii. Cele mai frecvente ametropii suntmiopia" hipermetropia )i prezbitismul 'boala ochilor bătr+ni(. 0chiul miop are o conver&en!ă prea mare 'este mai alun&it dec+t cel normal(" astfel%nc+t focarul său ima&ine se află %n fa!a retinei. :efectul se cori-ează cu lentile diver&ente" sau cu sisteme optice centrate de lentile echivalente cu olentilă diver&entă" care să aibă focarul principal ima&ine in punctul remotum al ochiului miop. 0chiul hipermetrop este mai turtit dec+t cel normal"focarul său principal ima&ine este situat %n spatele retinei. :efectul se cori-ează cu lentile conver&ente" care aduc ima&inile pe retină. ?entila" sausistemul optic centrat echivalent cu o lentila conver&entă au focarul principal ima&ine in R" astfel incat un fascicul de raze paralele incident pesistemul format din lentila corectoare )i ochi devine un fascicul conver&ent

20. Retina ca trans"uctor foto-ce#io-electric.

rima etapă este cea a formării imaginii optice" %n care se colectează fotonii )i se focalizează pe retină* doua etapă" numită fototransducere" este etapa traiectului vizual" %n care" la nivelul retinei" celulele receptoare ale retinei absorbfotonii )i %i transformă %ntrun semnal electric" av+nd loc aici o fotochimicotransducere .* treia etapă e o continuare a traiectuluifiziolo&ic al vederii" pe care o vom discuta %n subcapitolul următor al căr!ii" moment %n care se prelucrează" la nivel neuronal"mesa-ul electric format la nivelul retinei

2. ecanis#ul ve"erii colorate.Teoria trico#atrica.1.

1. 2. D

2C. Producerea radiatiei .uul de radiatie oolidge.$. *azele X se pot o)Sine Vn tu)uri electronice vidate, Vn care electronii emiTi de un catod incandescent

sunt acceleraSi de cZmpul electric dintre catod si anod /anticatod0. lectronii cu vitezU mare ciocnescanticatodul care emite radiaSii X. lectronii rapizi care ciocnesc anticatodul interacSioneazU cu atomiiacestuia Vn douU moduri1

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Anticatod&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Anticatod&action=edit&redlink=1


10/29

• lectronii, avZnd vitezU mare, trec prin VnveliTul de electroni al atomilor anticatodului Ti se apropie de nucleu.ucleul, 3ind pozitiv, Vi deviazU de la direcSia lor iniSialU. (Znd electronii se VndeparteazU de nucleu, ei suntfrZnaSi de cZmpul electric al nucleului Vn acest proces se emit radiaSii X.

• $a trecerea prin VnveliTul de electroni al atomilor anticatodului, electronii rapizi pot ciocni electronii atomiloracestuia. [n urma ciocnirii, un electron de pe un strat interior /de exemplu de pe stratul D0 poate 3 dislocat.$ocul rUmas vacant este ocupat de un electron aEat pe straturile urmUtoare /de exemplu de pe straturile $, Msau 0. *earan>area electronilor atomilor anticatodului este VnsoSitU de emisia radiaSiilor X.

2. Tubul Coolidge , de asemenea, numit tub catod cald , este cel mai utilizat pe scară largă. :cesta funcSionează cu un

aspirator de calitate foarte bună "aproximativ 1( -; Pa, sau 1( -


11/29

$J=$Fm2

-n aceasta si consta legea fundamental a inductiei electromagnetice descoperita de M.Faraday in anul %'%.xpresiamatematica a acestei legi e data de relatia1

7i=# Δ#

Δt

#paritia t.e.m. de inductie in circuit la variatia intensitatii curentului prin acelasi circuit se numeste autoinductie4uncaz particular al inductiei electromagnetice1

a.i.84$ Δ$

Δt

;orta 'orentz este forta cu care cimpul magnetic actioneaza asupra unei sarcini electrice in mishcare.i edeterminat de relatia1

;'=KFV Bsin


12/29


13/29

• Fi(ioterapie cu scop curative" care consta in utilizarea curentului electric continuu pentru a introducesubstante medicamentoase'de obicei sub forma ioni(.

• Electroforeza este o metoda ma-ora pentru separarea fractiunilor proteice din serul san&uin.3.,eter#inarea #obilitatii ionilor prin #eto"a electroforetica

@arimea" care se eprima prin raportul dintre viteza miscarii orientate a unei particule incarcate intruncimp electric si intensitatea acestui cimp" se numeste #obilitatea particulei.

' =V

(

:aca E1" atunci sensul fizic al mobilitatii se determina de epresia @4" adica mobilitatea mobilitatea particulei este o marime numeric e&ala cu viteza miscarii ei uniforme" sub influenta cimpului electric a caruiintensitate este unitara. *supra unei particule de masa # si sarcina 67Ze" intrun cimp electric omo&en cu intensitatea E " seeercita o forta Fe data de relatia

F e=Ze(

e sarcina elementaraZ numarul sarcinilor elementare din particular :irectia acestei forte corespunde directiei cimpului electric" cind particular poseda sarcina pozitiva" in cazcontrar" directia cimpului si cea a fortei sunt de sens opus. Sub influenta acestei forte" particular" conform le&iide baza a dinamicii" obtine o miscare accelerate. Concomitant creste si forta de frecare pe care o eercitamediul incon-urator asupra particulei. 4aloarea fortei de frecare poate fi determinate conform le&ii lui Sto;es

F S=6 &)rV

r este raza prticulei8 viteza particulei9 coeficientul de viscozitate a mediului in care se misca particula. :upa un scurt timp forta de frecare compenseaza forta electrica. :in acest moment" miscarea accelerate setransforma in miscare uniforma. ,n acest caz e adevarata relatia

F e= F s sa* Ze(=6&)rV ; V = Ze

6 &)r ( +' = Ze

6&)r

@obilitatea particulei incarcate depinde numai de natura particulei" natura mediului" temperatura..4tili(area electrofore(ei in #e"icina. @etoda electroforetica este folosita pentru separarea si analiza proteinelor individuale si a altor biopolimeri"a virusilor a structurilor celulare supramoleculare" precum si a celulelor intre&i.

• 5#unoelectrofore(a este una dintre metodele frecvent utilizate in imunolo&ie care consta in separareaelectroforetica a unui amestec de anticorpi sau anti&eni.

• Fi(ioterapie cu scop curative" care consta in utilizarea curentului electric continuu pentru a introducesubstante medicamentoase'de obicei sub forma ioni(.

•lectrofore(a este o metoda ma-ora pentru separarea fractiunilor proteice din serul san&uin../ri%inea potentialelor bioelectrice. Relatia lui Nernst.

0 caracteristica de baza a celulei vii este eistenta unei diferente de potential electric intre fata interna si ceaeterna a membrane celulare" &enerate de o repartitie ine&ala a sarcinilor electrice in cele doua compartimente.Cel mai simplu model al sursei de biopotential membranar este elemental de concentratie a lui Nernst. ,n elsolutiile ionice de diferita concentratie ale unei sari sunt separate de o membrana care

poseda33333333'!!!!( 4loarea potentialului de echilibru dse determina prin ecuatia lui Nernst:

V eq=V i−V e=− RT

ZF

lnC i

C e

Z- sarcina ionuluiF- numarul lui Farada5R- constanta universal a &azelor T- temperature absolutaCi si Ce- concentratiile cate&oriei de ioni pe partile respective ale membranei


14/29

;.Biopotentialul fibrelor nervoase neexcitate. cuatia lui ol"#an

""GG""GG""GG""GG""GG""Teoretic" potentialul de repaus al celulei se calculeaza cu relatia ol"#an-$o"%&in-'at(

+¿ K

¿

¿+¿ Na

¿

¿−¿Cl¿¿i¿+¿ K

¿

¿+¿ Na

¿

¿−¿Cl

¿

¿ P K ¿

PR= RT

F ln¿

0. Biopotentialul fibrelor nervoase excitate. *otentialul "e actiune. raficul potentialului "e actiune.

""GG""GG""GG""GG""GG"" *otentialul "e actiune este o depolarizare trecatoare a membranei celulare prin care interiorul celuleidevine mai putin ne&ative decit in stare de repaus si diferenta de potential dintro parte si din alta a membraneicelulare scade. raficul potentialului "e actiune.

+B- Faza de prepotentialBC, Spi;eul apare numai atunci cind stimulul depaseste nivelul pra&ului de ecitatie, otential ne&ativF otential pozitiv2.+bsorbtia lu#inii. e%ea lui Bou%uer-a#bert Fenomenul in care are loc atenuarea intensitatii luminii la trecerea prin orice substanta in rezultatultransformarii ener&iei de lumina in alte forme de ener&ie" se numeste absorbtia lu#inii. +bsorbtia lu#inii

poate provoca incalzirea substantelor" ionizarea" ecitarea atomilor sau moleculelor" procese chimice. ?e&ea absorbtiei unui fascicule parallel de lumina monocromatica" intrun mediu omo&en a fost descoperitade Bou%uer si elaborata de a#bert. :eoarece coeficientul natural de absorbtie al substantei depinde delun&imea de unda a luminii" e%ea lui Bou%uer-a#bert se scrie pentru lumina monocromatica" obtinind

epresia $ d= $ 0 e

−, - d

&


15/29

e%ea lui Bou%uer-a#bert stabileste ca intensitatea luminii" la trecerea printrun strat de substantaomo&ena" se micsoreaza odata cu marirea &rosimii stratului" dupa le&ea eponential" ceea ce inseamna castraturile de substanta de aceeasi &rosime" in conditii identice" absorb intodeauna aceeasi parte din intensitatealuminii incidente" indeferent de valoarea absoluta a ei.3.e%ea lui Bou%uer-a#bert-Beer. Beer a stabilit ca absorbtia luminii monocromatice in solutiile colorate are loc conform le&ii lui >ou&uer?ambert" si ca coeficientul monocromatic de absorbtie al solutiilor colorate depinde direct proportional deconcentratie.

, -= . -C

. - coeficientul monocromatic de absorbtie pentru solutia cu concentratia molara unitara

Substituind formula e%ii lui Beer in formula e%ii lui Bou%uer-a#bert obtinem formula ce eprimae%ea lui Bou%uer-a#bert-Beer:

$ d= $ 0 e− . -C d

,n cazul solutiilor biolo&ice" care contin mai multi solviti $ d= $ 0 e

−d ( . -1C 1+ . - 2C 2+/+ . -C )

.Coeficientul "e trans#isie optica si extinctie a solutiei.

Raportul dintre intensitatea luminii care a trecut prin substanta sau solutia data si intensitatea luminiiincidente ce numeste coeficient "e trans#isie optica 'transmisie sau transparenta( a substantei.

0 = $ d

$ 0 <0 =

ϕd

ϕ0 eprimarea prin flu de lumina

Coeficientul de transmisie optica 'transparenta( al substantei determina ce parte din fluul de lumina trece prin substanta data si se eprima in H. ?o&aritmul natural al marimii inverse coeficientului de transmisie optica se numeste extinctia 'densitateaoptica( substantei.

D=ln $

0

xtinctia este o marime fotometrica ce caracterizeaza masura in care lumina este absorbita de substantele princare ea trece..Colori#etria "e concentratie si aplicarea ei in #e"icina.

Colori#etria "e concentratie reprezinta un caz particular al fotometriei si se aplica la determinareaconcentratiei solutiilor colorate. @etoda fotocolorimetrica are o deosebita importanta in studierea microelementelor'substante care se continin cantitati foarte mici in componenta sin&elui si in diferite tesuturi ale or&anismului uman(. Cu a-utorulcolorimetrului fotoelectric se poate determina concentratia microelementelor cu o eactitate cuprinsa inlimitele'1=1=8(&Il.

;.le#entele constructive si principiul "e lucru al colori#etrului fotoelectric> coloro#etria.

Colori#etria- *naliză cantitativă a substan elor colorate %ntro solu ie cu a-utorul unui colorimetru.ț ț


16/29

0.#isia spontana si e#isia sti#ulate. 5nversiunea populatiilor.

#isia spontana si e#isia sti#ulata datorita unor cauze interne sau eterne" atomul se dezecita"electronul revenind pe nivelul ener&etic initial" emite un foton a carui ener&ie este e&ala cu cea a fotonuluiabsorbit. :ezecitarea este un process aleator" se desfasoara intimplator si are caracter statistic. *cest fenomen

se produce in mai multe moduri. :aca electronul revine de la sine " spontan pe nivelul ener&etic initial"fenomenul se numeste e#isie spontana. :aca un astfel de electron este obli&at" sub actiunea unei cauzeeterne" sa revina pe nivelul initial"dupa un timp mai scurt atunci fenomenul se numeste e#isie sti#ulata.5nversiunea populatiilorfenomenul prin care marea ma-oritatea atomilor mediului activ laser se afla in stareener&etica superioara..*o#pa?ul fotonic> cavitatea "e re(onanta> #ecanis#ul "e functionare a laserului cu %a(. ,nversiunea populatilor este o situatie anormala pentru atom" deoarece tendinta naturala a atomilor este de ase situa in stari ener&etic minime. Totodata aceasta stare de neechilibru termodinamic" nu se pote realize decitdaca se consuma ener&ie pentru mentinerea ei. *o#pa?ul fotonic este procesul prin care are loc transmiterea de ener&ie necesara pentru realizareainversiunii populatiilor. Cavitatea re(onanta- dupa obtinerea inversiunii populatiilor" drept initiator al procesului de emisiestimulate poate servi chiar unul din fotonii emisi de un atom ecitat al mediului activ laser" care la rindul luistimuleaza producerea altor fotoni. entru a evita pierderea spre eteriorul mediului a primilor fotoni stimulatesi totodata pentru a lun&i traiectoria acestora prin mediul active" in vederea dezecitarii stimulate a unui numar cit mai mare de atomi" se impune eistent unei cavitati re(onante. Cavitatea re(onanta obli&a fotonii sa ramina un timp mai indelun&at in multimea de atomi ecitati"asi&urind astfel o amplificare a radiatiei.

,n laserul cu Jeliueon rolul &azului de baza apartine atomilor de neon" iar rolul &azului adau&at atomilorde heliu. rin ciocnire are loc transfer de ener&ie de la atomii de heliu la atomii de neon" otininduse populareanivelului metastabil. Tranzitiile stimulate in cavitatea de rezonanta produc fasciculul laser. Ferestrele >reKster -oaca un rol deosebit in constructia laserelor cu &az" asi&urind

• Evitarea pierderilor ener&etice ale radiatiei la iesirea si intrarea in tubul de descarcare electrica.• olarizarea fasciculului laser intrun anumit plan• Schimbarea tubului de descarcare electrica" in caz de defectare" cu pastrarea o&linzilor rezonatorului

laser" care sunt cu mult mai costisitoare.).*roprietatile principale ale ra"iatiei laser. +plicarea ra"iatiei laser in cercetarile biofi(ice si practica#e"icala.

roprietatile principale ale radiatiei laser sunt


17/29

• Coerenta proprietatea colectiva a radiatiei" aceasta proprietate permite interactiunea intre pachetelede unde si conduce la aparitia fenomenelor de interferenta si difractie.

• onocro#aticitate proprietatea de a avea o sin&ura lun&ime de unda pentru toti fotonii constituenti.• ,irectionalitate proprietatea de a avea o directie bine stabilita" pentru fiecare fascicule laser dupa o

anumita distanta.• @tralucirea proprietatea de a avea o densitate electrica mult superioara unei surse clasice de lumina.

,nteractiunea radiatiei laser cu substanta poate produce o serie de efecte care depind de frecventa siintensitatea ener&etica a radiatiei laser.

,nca de la inceputul aparitiei sale laserul sia &asit numeroase aplicatii care an de an cuprind noi domenii deactivitate 'meteorolo&ie" prelucrarea si transmiterea informatiei" holo&rafie" cibernetica etc.(. totodata seobserva o crestere tot mai insemnata a aplicatiilor laserului in in domeniul medicobiolo&ic. 5n #e"icina introducerea laserului permite dezvoltarea unor tehnici medicale care sa inlocuiasca maiefficient tehnicile conventionale sau sa creeze noi modalitati de investi&atie si tratament. *stfel" cu a-utorulunui dispozitiv laser care emite in infrarosu se pot face determinari ale diferitor substante din sin&e fara sa seapeleze la recoltarea probelor san&uine. ,n cirur%ie si #icrocirur%ie laserul este folosit pentru tratarea &lioamelor" la desprinderea unor tumori dela principalele vase de sin&e" la vaporizarea unor tumori din ventricule" la etirparea unor tumori cerebralevascularizate intens" la ecizia nevroamelor" la detasarea muschilor de os. Raza laser este folosita drept

bisturiul classic" doar ca interventiile chirur&icale sunt nesin&eroase si nu apar complicatii postoperatorii.

,n oftal#olo%ie laserul este folosit in retinopatia "iabetica" la ocluzia vaselor retiniene" la prevenireahemora&iilor" in chirur&ia tu#orilor pleoapei" la forme de cataracta si %lauco#. *lte domenii in care se foloseste radiatia laser sunt" otorinolarin%olo%ia" "er#atolo%ia" ortope"ia" trau#atolo%ie si terapie.;=.,ifractia lu#inii. Reteaua "e "ifractie. eto"a "e "eter#inare a lun%i#ii "e un"a si ener%iei unei

cuante "e ra"iatie laser ,ifracAia lu#inii- este un fenomen comple" de compunere coerentă a radia!iei provenită de la mai multesurse din spa!iu. Ln esen!ă ea reprezintă ansamblul fenomenelor datorate naturii ondulatorii a luminii"fenomene care apar la propa&area sa %ntrun mediu cu caracteristici etero&ene foarte pronun!ate. Reteaua "e "ifractie este un sistem format dintrun număr mare de fante realizate %ntrun plan opac" fantece sunt identice" paralele" apropiate )i e&al depărtate %ntre ele. ractic re!eaua de difrac!ie se ob!ine printrasarea unui mare număr de z&+rieturi pe o placă de sticlă" sau alt material transparent" pe metale" etc.

ner%ia unei cuante "e laser se detemina din relatia (1=1 21 unde h este constanta lui lanc;

'h/./2M1=6NMs(<

;1.u#ina nepolari(ata si plan polari(ata. Fen#ene fi(ice in care are loc polari(area lu#iniireflexia si

refractia lu#inii> birefren%enta "icroi(#ul.


18/29

u#ina nepolari(ata lumina in care oscilatia si directia vectorului se afla intrun plan perpendicular pe planul de propa&are. u#ina planpolari(ata lumina in care oscilatiile tuturor vectorilor de lumina au loc numai in plane

paralele.?umina naturala poate fi polarizata prin reflexie> refractia" "ubla refractie. Reflexia lu#inii este fenomenul de schimbare a direc iei de propa&are aț luminii la suprafa a de separare ațdouă medii" lumina %ntorc+nduse %n mediul din care a venit. *pare la suprafa a de separare intre două mediițoptice. Refractia lu#inii este schimbarea directiei luminii la trecerea dintrun mediu transparent in altul. Birefrin%enta este dubla refractive ,icrois#ul este proprietatea unor substante birefrin&ente de a absorbi o raza mai mult decit alta.;2.,ispo(itive "e polari(are a lu#inii: pri(#a Nicol> *olaroi"ul. *ris#a Nicol- Cristal de spat de ,slanda. Cristalul se taie dupa dia&onala mica" si fetele se lipesc cu balsamde Canada. rin difractie apar doua raze polarizate cu planele de vibratie.

• Raza ordinara se supune le&ii refractiei• Raza etraordinara nu se supune le&ii refractiei

>alzamul Canadian are pentru raza etraordinara un indice de refractie apropiat cu spatul de ,slanda" si ea vatrece putin schimbata prin icol. Raza ordinara sufera refleie totala in risma icol. *olaroi"ul- pelicula transparenta de celuloid cu un numar mare de cristale mici orientate de substanta

anizomorfadicroica care polarizeaza lumina si absoarbe raza ordinara.;3.@ubstantele optic active. 4n%iul "e rotire specifica. 9nele substante" datorita prezentei unuia sau a mai multor atomi de C asimetrici" poseda proprietatea de aroti planul de polarizare a luminii incidente. *stfel de substante se numesc substante optic active. :ava

planul se roteste spre dreapta substanta se numeste "extro%ira" daca roteste spre stin&a se numeste levo%ira.

3=[4 ]Cl10

[4 ] este un%iul "e rotire specifica a substantei optic active" care se determina conventional la

temperatura de 2= =C si pentru lun&imea de unda OA8P. nm'linia &albena : a flacarii de sodiu( si se noteaza

astfel

4 ¿¿¿

. 9n&hiul de rotire specifica Q# a substantei optic active depinde de natura substantei" de

temperatura ei si de lun&imea de unda a luminii ce trece prin ea.;.Constructia polari#etrului si utili(area lui in #e"icina. *olari#etria.

*olari#etria- metoda de analiza cantitativa si calitativa a diferitor substante optic active prin folosirealuminii polarizate se numeste polarimetrie. olarimetria este bazata pe masurarea un&iului cu care o anumita cantitate de substanta optic activa roteste

planul luminii polarizate. *paratele utilizate pentru masurarea un&hiului de rotire al planului de vibratie aluminii polarizate se numesc polari#etre.

Cel mai simlu polarimetru consta din doi nicoli identici polarizatorul si analizatorul *. substanta optic activese introduce in tubul T. Rotirea analizatorului care este necesara pentru obtinerea aceluiasi cimp" care a foststabilit in lipsa substantei" ne da un&hiul cu care substanta optic active a rotit planul de polarizare a luminii

polarizate. :eoarece nicolii sunt costisitori in unele polarimetre in calitate de polarizator se folosesc polaroizii.

;.#isia si absorbtia ener%iei electro#a%netice "e catre ato#. @pectre "e absorbtie si "e e#isie.

Fiecare atom in diferite situatii poate emite sau absorbi radiatii cu anumite lun&imi de unda" anumite linii

spectrale care sunt proprii numai lui. ?inile spectrale sunt caracterizate de confi&uratia electronic a atomuluicaruia apartin. @pectrele "e e#isie " cit si cele de absorbtie pot fi sub forma de linii" benzi sau continue" avid o structura

particulara" care depinde de compozitia chimica sau starea fizica a substantei cerecetate.@pectru "e absorbtie- totalitatea radiatiilor de diferite lun&imi de unda absorbite de un atom este capabil sa

le absoarba atunci cind se emineaza intrun spectru continuu.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Lumin%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Lumin%C4%83


19/29

@pectru "e e#isie- totalitatea radiatiilor de diferite lun&imi de und ape care un atom sau o molecula estecapabila sa le emita" atunci cind i se furnizeaza ener&ie din eterior.;;.,ispersia lu#inii. ,ispo(itivele care reali(ea(a "ispersia lu#inii.

,ispersia lu#inii-este fenomenul prin care eKton a demonstrate ca indicele de difractia al sticlei depindede frecventa undei luminoase. *ris#a optica :ispozitiv la care deviatia cit si dispersia sunt inverse in raport cu lun&imea de unda. Reteaua "e "ifractie este un sistem format dintrun număr mare de fante realizate %ntrun plan opac" fantece sunt identice" paralele" apropiate )i e&al depărtate %ntre ele. ractic re!eaua de difrac!ie se ob!ine printrasarea unui mare număr de z&+rieturi pe o placă de sticlă" sau alt material transparent" pe metale" etc.;0.ersul ra(elor prin pris#a. 4n%iul "e "eviatie. Fiecare raza monocromatica la trecearea prin prisma este deviata de la directia initiala cu un un&hi :" a caruivaloare pentru un&hiuri de incidenta mici se calculeaza din relatia D=(2−1) 5

1−¿ indicele de refractie a mediului.

2−¿ indicele de refractie a materialului din care este confectionata prisma.

5−¿ un&hiul prismei

;.@pectro#etrul cu "oua tuburi. talonarea unui spectro#etru. +nali(a spectrala si "o#eniile "eutili(are practica.

@pectroscopul cu "oua tuburi este format dintro prisma optica si doua tuburi climatizatorul D si luneta?

risma seveste pentru obtinerea dispersiei luminii. Compozitia ei trebue sa corespunda domeniului in carelucram. Spectroscopul folosit in laborator contine o prisma din sticla obisnuita.

Colimatorul D este construit dintro lentila conver&enta ?1 si o fanta re&labila F" asezata in focarul lentilei.Colimatorul e minit sa trimita pe fata de incidenta a prismei un fascicul in&ust de raze paralele. Fanta sere&leaza astfel" incit sa se asi&ure o finete corespunzatoare liniilor spectrale observate si concomitent oluminozitate suficienta. ?uneta ? este formata dintrun sistem obiectiv ?2 orientat spre prisma" si un ocular ?6" prin care priveste

observatorul. entru a aduce succesiv liniile spectrale in cimpul de vedere" luneta se poate roti in -urul uneiae verticale. entru a se obtine ima&inea clara a spectrului" ocularul se deplaseaza in aul lon&itudinal al lunetei" infunctie de ochiul observatorului. talonarea spectroscopului- etalonarea spectroscopului consta in stabilirea unei dependente intrediviziunile scarii &radate si lun&imile de unde ale radiatilor. ,n acest scop se utilizeaza surse care emit radiatiicu lun&imi de unde cunoscute si distribuite in tot domeniul spectral vizibil.


20/29

Fiecare linie spectrala se fieaza succesiv in dreptul indicatorului" inre&istrind de fiecare data un&hiulrespectiv de scara &radata a spectroscopului. retul unei diviziuni pe scara orizontala este de 1o" iar pe scaratamburului =.=2o. 9lterior se construieste curba de etalonare pe hirtie milimetrica" plasind pe abscisa unuisistem de ae rectan&ulare diviziunile scarii &radate" iar pe ordonata lun&imile de unda respective. Fiecarei

perechi de valori ii corespunde un punct pe &rafic. 9nind printro linie continua toate punctele" se obtine curbade etalonare a spectroscopului.;)./ciul ca siste# optic. Componenta optica a analizatorului vizual este ochiul" care reprezinta un siste# optic centrat" format din

patru medii transparente corneea> u#oarea apoasa> cristalinul si u#oarea sticloasa cu indice de refractie'n( diefrit" corneea si umoarea apoasa cu n1.667" cristalinul avind indicele de refractie intre 1.67A1.76 siumoarea sticloasa cu n1.66/. Este cunoscut ca puterea optica lentilelor sferice reprezinta marimea inversa a distantei focale

D=± 1

f m

−1

rezinta interes modalitatea de determinare a conver&entei unui dioptru sferic" cu indicele de refractie nsituat in aer 'n1(" din motivul ca un astfel de dioptru este si corneea ochiului. ,n acest scop se folosesterelatia

D=−1 R

R=SC

Folosind aceasta relatie" se determina conver&enta corneei" pentru care raza de curbura R !7.9mm

Dc"r= 1.337−17.9∗10−3m

=0.337∗10−3

7.9m =42.13∗m−1

0=./ciul re"us.

,n diverse cercetari ochiul normal se inlocueste simplificat" numit oci re"us. ,n el ansamblul dioptrilorsferici oculari se reprezinta printrun dioptru unic.

01.+cuitatea vi(uala.

:iametrul aparent limita" sub care ima&inile celor doua puncte nu se suprapun" poarta numele de distantaseparatoare #ini#a.,nversul distantei separatoare minime se defineste puterea "e re(olutie sau acuitatea vi(uala. Ca unitatede acuitate se ia acuitatea unui ochi care vede separate doua puncte" ale caror raze fac intre ele un un&hi de unminut. 9n ochi care separa numai doua puncte ale caror raze formeaza un un&hi de 1= minute are o acuitatevizuala e&ala cu =.1 min1.

0chiul poate vedea separate doua puncte cind ima&inele lor formate pe retina se afla la o distant de cel putin

.A Bm una de alta" fiindca ele sunt separate numai daca se formeaza pe doua elemente diferite ale retinei" careau cam aceasta marime. Calculele arata ca in realitate distant dintre cele doua puncte trebue sa fie cel putin de/=Bm" cind ele se afla la distant minima de vedere distinctive'2Acm(. +cuitatea vi(uala variaza cu virsta maimul ei este atins la baieti la 1 ani si la fete la 12 ani. ,n afara devirsta acuitatea vi(uala depinde de

• Factori dioptrici" cum ar fi aberatia de sfericitate si cromatica" ametropiile" diametrul pupilar si altele.


21/29

• Factorii retinieni care sunt le&ati de structura discontinua &ranulara aretinei" centrul petei ce reprezintaima&inea trebuind sa se &aseasca pe celule receptoare distincte.

• Factorii privind sistemul" forma detaliului" contrastul de luminozitate" timpul de epunere" compozitiacromatica'lumina monocromatica mareste acuitatea vizuala prin eliminarea aberatiilor cromatice(

entru a mari puterea separatoare a ochiului trebue sal a-utam cu diferite instrumente optice. :iminuareaacuitatii vi(uale se numeste a#bliopie.02.Retina ca trans"uctor foto-ce#io-electric. rima etapă este cea a formării imaginii optice" %n care se colectează fotonii )i se focalizează pe retină

* doua etapă" numită fototransducere" este etapa traiectului vizual" %n care" la nivelul retinei" celulelereceptoare ale retinei absorb fotonii )i %i transformă %ntrun semnal electric" av+nd loc aici o fotochimicotransducere* treia etapă e o continuare a traiectului fiziolo&ic al vederii" pe care o vom discuta %n subcapitolul următor alcăr!ii" moment %n care se prelucrează" la nivel neuronal" mesa-ul electric format la nivelul retinei03.ecani(#ul ve"erii colorate.

0.Ci#pul #a%netic al nucleului. Re(onanta #a%netic nucleara. 1.Co#ponenta si structura #oleculei "e apa. ,isocierea #oleculei "e apa.

@olecula de apa $2/ este formata dintrun atom de oi&en si doi atomi de hidro&en" unitide atomul de oi&en prin le&aturi covalente. rin metoda difractiei cu raze sa constatat camolecula de apa poseda o forma triun&hiulara. Este considerata o asociere a unui ion /2- si adoi ioni $D ?e&aturile 0J formeaza intre ele un un&hi de 1=28.Structura triun&hiulara a moleculei de apa poate fi ar&umentata si de eistenta proprietatilor dedipol electric.

*pa se disociaza in ioni de JU si 0J . ,onul de h5dro&en neavind invelis electronic" posedao mare capacitate de hidratare. *vind o mare mobilitate" protonul trece de la o molecula laalta. Vradul de disociere a apei este mic" in apa pura la 2A=C

QJUQ0J1=7 molIl ?o&aritmul zecimal cu semn schimbat al concentratiei ionilor de h5dro&en se numeste pJ

pJ l&QJU


22/29

Solutiitampon se numesc lichidele biolo&ice la care se pot adau&a cantitati relativ mari deacizi sau baze" fara ca pJul sa se schimbe simtitor. 'sin&eseroproteinele(

2. o#entul electric al "ipolului #oleculei "e apa. 9n dipol electric este un ansamblu de două sarcini electrice e&ale )i de semn contrar ale căror centre de &reutate nu coincid. :irectia momentului este orientată de la sarcina ne&ativă spresarcina pozitivă" in directia aei dipolului. @omentul dipolar rezultant al moleculei de apa este

de 1"8 deb5e ':( 1: 6"66/1=6=

C m3. *roprietatile apei $2/ si ,2/. ,epen"enta "ensitatii apei "e te#peratura. #pa naturală este fomată din %' specii de molecule de apă rezultate princom)inarea speciilor de izotopi1

%H Hidrogen %"O2H 6euteriu )i %9O

6J Tritiu 180

Specia predominantă are formula J20" cu compozi!ia masică J0 de 18.Eista doua forme ale apei &rele :2= si :0J. :ota-ul apei &rele in apa obisnuita poate fideterminat prin masurarea indicelui de refractie. :ensitatea apei se modifică cu cre)terea temperaturii" %ntre =oC )i oC cre)te cutemperatura" apoi scade astfel %nc+t densitatea maimă a apei este" la oC" de 1&Icm6. *pa %)imăre)te volumul la solidificare" &hea!a are densitate mai mică dec+t densitatea apei la =oC.*ceste proprietă!i au o importan!ă deosebită %n natură. C+nd timpul se răce)te" apele lacurilor"r+urilor etc. se răcesc la suprafa!ă p+nă la oC. Cum apa la această temperatură are densitateamaimă se lasă la fund iar la suprafa!ă a-un&e apă cu temperatură mai mare. :upă ce toată

masa de apă a a-uns la o

C stratul de la suprafa!ă se răce)te )i la =o

C %n&hea!ă. Vhea!a fiindmai u)oară dec+t apa lichidă răm+ne la suprafa!ă. Stratul de apă de pe fundul lacului sau r+uluiva răm+ne lichid )i la o temperatură %n -ur de oC" permi!+nd eisten!a vie!ii subacvatice.

. Rolul biolo%ic al apei si repartitia ei in or%anis#ul u#an. Rolul apei in or&anism e determinat de faptul ca reprezinta un constituent principal almateriei vii si participa la procesele fundamentale ale or&anismului elementul esential care re&leaza presiunea osmotica a clor 6 sectoare hidrice. mediul in care au loc multiplele reactii chimice si biochimice in or&anism. participa la mentinerea constanta a temperaturii or&anismului. participa la eliminarea deseurilor din or&anism pe cale renala. rol in protectia mecanica a fatului.*pa totala /=7=H*pa intracelulara =H*pa etracelulara 2=Hlasma H

?ichidul interstitial si limfa 1AH?ichidul transcelular 1H4ol. ,ntracelular vol. Total vol. Etracelular 4ol. ,nterstitial vol.etracelular vol. lasmatic 'intravascular(


23/29

. ,ina#ica flui"elor. cuatia "e continuitate a cur%erii lici"elor. Dinamica fluidelor studiaza comportarea fluidelor in timpul cur&erii si interactiunea lor cufrontierele solide" tinand cont atat de fortele active care intretin starea de miscare cat si defortele rezistente" care se opun cur&erii. 4iteza de cur&ere a fluidului printrun tub cu sectiunea variata" situat orizontal" variaza in asamod" incit produsul dintre viteza 8 si aria sectiunii transversale @ in orice loc al tubului esteaceeasi

14Umv12

I2Um&h 1 24U mv2

2I2 U m&h2 " unde 8- volumul masei de fluid *- presiunea statica in locul dat a tubului.cuatia lui Bernoulli: Upv2I2 U p&h const *ceasta reprezinta presiunea totala alichidului. presiuna statica in punctual dat pdensitatea lichidului vviteza de cur&ere hinaltimea punctului in curentul de fluidCind tubul e situate orizontal 7const. ecuatia este *DPv2 E27const?e&ea lui >ernoulli are drept consecinta faptul ca in portiunile in&uste ale arborelui circular"unde viteza de circulatie este mare" presiunea laterala este minima.

;. Cur%erea la#inara si turbulenta. Nu#arul lui Renol"s. Cur%erea la#inarG este un tip de cur&ere care are loc %n straturi planparalele fărăintersectarea acestora. ?a cur&erea laminara are loc le&ea lui oiseuille care stabilestevolumul scurs intro unitate de timp a unui lichid imperfect" indiferent de orientare 87HrE9l x I*E Il > unde 8volumul de lichid transportat prin sectiunea tubului intro unitate detimp" rraza tubului" I*E Il &radientul de presiune pe sectorul Wl al tubului. Cur&erea turbulenta are loc atunci cind cur&erea e dezordonata si apar virte-uri. ,n acestre&im viteza particulelor variaza continuu si haotic.

entru a determina care este re&imul de cur&ere se foloseste nu#arul lui Renol"s> Re>eprimat prin relatia Re7p vrE9>

unde vviteza de cur&ere a fluidului Xcoeficientul de viscozotate p densitatea fluidului rraza conductei.,n functie de valoarea acestui numar deosebim re&imuri de cur&ere Re Y 1=== cur&ere laminara< 1=== Y Re Y 2=== cur&ere nestabila<

2=== Y Re cur&ere turbulenta.

0. Feno#enul os#o(ei. *resiunea os#otica. :ifuzia solventului din compartimentul cu solutie mai diluata catre cel cu solutia maiconcentrata se numeste fenomenul de os#o(a. resiunea necesara pentru a impiedicatransportul solventului catre solutie se numeste presiune os#otica a solutiei.

. e%ile os#o(ei. ?e&ea concentratiei

resiunea osmotica a unei solutii diluate la temperature constanta este direct proportionala cuconcentratia molara osD T C@ " D Tconstanta eprimata in .mImol ?e&ea temperaturiiresiunea osmotica a unei solutii diluate la concentratie constanta este direct proportionala cutemperature absoluta os Dc T" unde Dc . m2I =D ?e&ea lui 4ant Joff

http://ro.wikipedia.org/wiki/Curgerehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Curgere


24/29

resiunea osmotica nu depinde nici de natura solventului" nici de natura substantei dizolvate"ci doar de nr. de particule intro unitate de volum.resiunea osmotica poate fi calculata dupa ?e&ea lui @endeleevClape5ron os 4niu RT"unde 4volumul ocupat de solutie< Rconstanta universala a &azelor< iunumarul de moli< Ttemperatura absoluta.

?e&ea lui :alton 'pt amestec de solutii(resiunea osmotica totala este e&ala cu suma presiunilor osmotice a fiecarei solutii in parte.

)./s#o#etria. /s#o#etru ,utrocet. Este confectionat dintrun vas de sticla" al carui fund este inlocuit cu o membranasemipermeabila. ,n parte superioara vasul se prelun&este cu un tub cu diametrul mic" situate peun cadran &radat in milimetri. ,n osmometru se introduce o solutie de zahar pina la nivelulinferior al tubului vertical si se scufunda intrun vas cu apa distilata" care trebuie sa fie laacelasi nivel cu al solutiei din interior. ?ichidul din vasul interior va urca incet in tubul capilar.,naltimea maima a coloanei determina presiunea osmotica a solutiei.

1=. asurarea in"irecta a presiunii os#otice. Crioscopul Bec#an. Eista o serie de metode indirecte de masurare a presiunii osmotice " bazate pe procedee dedeterminare a concentratiei molare a solutiilor" dupa care se calculeaza presiunea osmotica"insa cea mai utilizata metoda este crioscopia 'concentratia molara se determina dupa puntul desolidificare al solutiei( Crioscopul >ec;man este prevazut cu un vas confectionat din sticla" incare se introduce amestecul racitor. ,n acest amestec se introduce 2 eprubete din sticla"coaiale. Eprubeta interioara e prevazuta cu 2 brate laterale si pe aa cu un dop perforat princare se introduce in interior termometrul >ec;man. Stratul de aer dintre cele 2 eprubete

permite o racire lenta a solutiei. Starea de suprafuziune se realizeaza a&itind cu o barama&netica pusa in miscare de rotatie cu a-utorul unui ma&net in forma de potcoava. @a&netule fiat pe aa unui motor electric" alimentat la reteaua de curent. El este prevazut in parteasuperioara cu un rezervor suplimentar cu mercur" care comunica cu rezervorul inferior.@ercurul din acest rezervor se foloseste pentru a re&la cantitatea de mercur din rezervorulinferior" ceea ce este necesar pentru a face posibila masurarea variatiei de temperatura inintervalul dorit. 11. Feno#ene celulare "epen"ente "e os#olaritatea #e"iului.

,n mediile hipotonice apa patrunde prin endosmoza in interiorul celulei" producindtur&escenta la celulele ve&etale. ,n mediile hipertonice apa iese din celule" provocindsepararea celor 2 membrane la celulele ve&etale" fenomen numit plasmoliza. Celula semicsoreaza si membrane plasmatica se desprinde de invelisul celulozic.

12. eto"e fi(ice "e cercetare a per#eabilitatii #e#branelor. @etoda osmotica" care consta in evidentierea vitezei de variatie a volumului celulelorintroduse in solutiile hipotonice sau hipertonice. @etoda indicatorilor" care se bazeaza pe nivelul de variatie a culorii continutului

intracellular la patrunderea in celula a anumitor substante. @etoda conductibilitatii electrice a membranei. Cind masurarile se efectueaza la frecvente -oase a curentului alternativ" conductibilitatea electrica este masura permeabilitatii membranei.*ceasta metoda e utilizata numai in studiul permeabilitatii membranei pt ioni.


25/29

@etoda atomilor marcati" care se bazeaza pe folosirea izotopilor radioactivi. atrundereasubstantei in celula sau iesirea din celula poate fi inre&istrata cu a-utorul controlului de radiatiiionizante. *cest studio are o mare importanta mai ales pt farmacolo&ie si toicolo&ie. Efectivitatea

preparatelor farmaceutice deoinde in mare masura de permeabilitatea membranelor celulare pentru ele. 13. Coeficientul "e visco(itate si unitatile "e #asura. For#ula lui NeJton. ,n fluide" fortele de atractie intermoleculare se opun deplasarii relative a moleculelorvecine" determinind aparitia unei frecari interne" numita visco(itate. Epresia fortei de frecareeste data de formula lui eKton F7 9@ IvEIx> unde Fforta de frecare< Ssuprafata de contact< IvEIx K &radientul de viteza< 9-coeficientul "e visco(itate absoluta> o constantacaracteristica fluidului.

Coeficientul de viscozitate absoluta este numeric e&al cu forta de frecare pe care o eercita

un strat monomolecular din interiorul uni fluid asupra altui strat monomolecular cind&radientul vitezei relative este unitar. 9nitatea de viscozitate in S, este a.s" iar in CVS in Zpoise" de obicei folosinduse"centipoise '1c="=1(1. Cur%erea lici"ului prin tuburi capilare. e%ea lui *oiseuille. Studiind cure&erea laminara prin tuburi capilare" oiseuille" a stabilit ca volumul de lichid 4scurs intrun interval de timp t este dat de relatia 4 HrIpE9l x t> unde Ip-diferenta de presiune hidrostatica la capeteletubului prin care cur&e lichidul" rraza tubului" llun&imea tubului" 9 coeficient de viscozitate.

Este dificil de determinat coeficientul de viscozitate absoluta a lichidelor" de aceea in practicase accepta coeficientul de viscozitate relativa" care reprezinta raportul dintre viscozitateaabsoluta a lichidului studiat si cea a unui lichid de referinta.

1. ,eter#inarea coeficientului "e visco(itate prin #eto"a lui /stJal". Fie t timpul de cur&ere al lichidului cercetat si t= de cur&ere al apei distillate. :eoarecelun&imea si raza capilarului precum si volumele scurse 8 si 8= are loc relatia HrIpE9l xt7 HrIpE9=l x t= Simplificind" obtinem Ip tE97Ip=t=E 9=

Cur&erea lichidului se face sub presiunea eercitata de &reutatea proprie a coloanei de lichid"deci rezulta I*7p% I*=7p=% unde este inaltimea coloanei.,nlocuind" obtinem p % tE 9 7 p= % t=E 9=> de unde 9E 9= 7 p&p= . tEt=4aloarea lui 9 poate fi usor calculata dupa formula

97 9=. ptE p=t=

1;. e%ea lui @to&es. Coeficientul "e visco(itate relativa a sin%elui. 8isco(itatea sin%eluicirculant. umai pentru corpuri sau particule de forma sferica" care se misca cu viteza constanta

printrun fluid" este valabila le%ea lui @to&es" care are urmatorul enunt Forta de rezistenta F opusa miscarii corpului este proportionala cu coeficientul de vascozitateal fluidului" raza corpului si viteza miscarii. Fr7;H 9rv*supra particulei actioneaza 6 forte Forta de &reutate #%< forta lui *rhimede FaL


26/29

si forta de rezistenta Fr. @iscarea particulei va deveni uniforma cind rezultanta acestor forteva deveni nula #%DFaDFr7=

10. Natura si "irectia fortelor "e tensiune superficiala. Coeficientul "e tensiunesuperficiala si unitatile "e #asura.

;ortele de tensiune superciala iau nastere ca urmare a

interactiunii moleculelor la rontiera dintre 2 aze( tinzind samicsoreze supraata interetei. Pe ecare portiune a conturuluisupreetei liere( aceste orte actioneaza perpendicular pe contursi tangential la supraata lichidului. @arimea fortei de tensiune superficiala" ce revine la o unitate de lun&ime a conturuluisuprafetei libere a lichidului este numita coeficient "e tensiune superficiala M : [FIl Coeficientul de tensiune superficiala se poate defini si prin relatia

M7IJEIs> unde IJ- este variatia ener&iei libere<Is- variatia suprafetei stratului interfazic.

Rezulta ca valoarea coeficientului de tensiune superficiala este e&ala cu valoarea lucruluimechanic consumat pentru marirea suprafetei libere a lichidului cu o unitate. 9nitatea de masura pentru coeficientul de tensiune superficiala este

,n S, QMS, ImNIm2

,n sistemul tolerat 'CVS( QMCVS d5nIcm

1. Feno#ene capilare. For#ula lui aplace. Ridicarea lichidului aderent si coborarea lichidului neaderent intrun tub capilar are loc subactiunea presiunii suplimentare create de suprafata curba a meniscului. 4aloarea acestei

presiuni depinde de raza de curbura r a meniscului si de tensiunea superficiala a lichidului"conform for#ulei lui aplace: I*72 M E r

:aca in lichidul din capilar se afla o bula de &az si presiunile la capetele capilarului sunte&ale" atunci sunt e&ale si razele celor 2 curburi. rin urmare si presiunile suplimentare sunte&ale. Cind o presiune din eterior pune lichidul in miscare are loc modificarea ambelormeniscuri. Rezultanta acestor presiuni se opune presiunii din eterior. ?a un numar n de bulede &az aceasta presiune poate deveni e&ala cu valoarea presiunii din eterior sint in rezultat

cur&erea prin capilare se va stopa. Cind mai multe bule de &az nimeresc in capilarelesistemului vascular san&vin se formeaza e#bolia %a(oasa. 1). @tala%#o#etrul. ,eter#inarea coeficientului "e tensiune superficiala prin #eto"arelativa. 0 picatura de lichid de masa # se va desprinde de &ura capilarului daca &reutatea picaturiidevine e&ala cu forta de tensiune superficiala VF sau m& M l m&2 H r M > unde rraza raza capilarului" l2 H r lun&imea conturului&urii capilarului.

:aca notam cu masa lichidului si cu n numarul picaturilor de masa # putem scrie7#.n. @asa unei picaturi se poate eprima in functie de densitatea p si volumul 8 allichidului @p 4m n p 4" deci m p 4In,nlocuind pe # din ultima relatie" obtinem

p 4In . & 2 \ r [


27/29

entru solutia de referinta vom aveap 4In = . & 2 \ r [ = " unde M = coeficientul de tensiune superficiala al

apei distilate< 4volumul lichidului< p densitatea apei distillate<n = nr. picaturilor de apa distilata. ,mpartind ultimele 2 relatii" obtinem p n = I p n [I [ = Relatia din care se poate eprima coeficientul de tensiune superficiala a solutiei [ [ = .

n=p I np@tala%#o#etrul Traube reprezinta un capilar fiat vertical intrun stativ. ortiunea demi-loc a capilarului reprezinta un rezervor cu volumul 4" delimitat cu un reper superior * siunul inferior >. ?a etremitatea superioara se &aseste atasat un tub de cauciuc" cu a-utorulcaruia se aspira lichid in stala&mometru.

2=. ,eter#inarea coeficientului "e tensiune superficiala prin #eto"a "esprin"eriiinelului. @ubstante tensoactive.

Fie un inel de metal pentru care lichidul cercetat este aderent. ,nelul se aduce in contact cusuprafata libera a lichidului< la inel adera un strat subtire de lichid" asupra caruia actioneazafortele superficiale" care se compun intro rezultanta Ft?uind in consideratie faptul ca stratul mentionat are 2 suprafete" forta rezultanta a tensiuniisuperficiale se determina din relatia Ft 7 2 H r1 M D 2 H r2 M 7 2 H M r1Dr2 unde[coeficientul de tensiune superficiala<r 1 raza interioara a inelului<r 2 raza eterioara a inelului< entru ca sa desprindem inelul de pe suprafata lichidului" trebuie sa actionamcu forta FFFt

:eterminind aceasta forta" cu a-utorul unei balante de torsiune si tinind cont de relatia demai sus" obtinem formula M 7 FE H "1D"2 unde d1 si d2 sunt diametrele respective ale inelului.

21. *ro"ucerea ultrasunetului. 5nre%istrarea ultrasunetului. 4ltrasunetele sunt vibratii mecanice ale particulelor unui mediu elastic ce se propa&a inspatiu sub forma de unde lon&itudinale" frecventa carora e cuprinsa intre 2 . 1= Jz si 1=1= Jz.*ro"ucerea ultrasunetelor se realizeaza cu a-utorul dispozitivelor numite transductoare detip piezoelectric sau magnetostricti.

Efectul piezoelectric direct consta in aparitia diferentii de potential electric pe fetele unorcristale" sub actiunea unei presiuni din eterior.Transductorul ma&netostrictiv se bazeaza pe modificarea dimensiunilor unui corpfieroma&netic" situate intrun cimp ma&netic eterior. Receptionarea ultrasunetelor se face cu un dispozitiv care functioneaza in baza efectuluipie(oelectric "irect. 9ndele ultrasonore duc la polarizarea cristalului piezoelectric si caurmare la &enerarea cimpului electric alternativ.

ropa&area undelor ultrasonore" prin medii elastice" are loc cu vitee ce depend deelasticitatea si densitatea mediului" fiind cuprinse intre 6 . 1=2 mIs si / . 1=6 mIs.

*vand o lun&ime de unda mica" ultrasunetele se propa&a sub forma de fluuri in&uste bineorientate.

22. fecte fi(ice ale ultrasunetelor. Efectele fizice ale ultrasunetelor sunt mecanice" termice" electrice" optice" chimice.


28/29

:in efectele mecanice fac parte cavitatia" dispersia" precipitarea" de&azarea lichidelor"coa&ularea. Cavitatia este un fenomen comple urmat de efecte secundare importante" apare la

propa&area ultrasunetelor cu ener&ii mari in lichide. Sursele de ultrasunete pot emite oscilatiide ener&ii considerabile si cu presiuni de zeci de atmosfere. ,n asa caz apar ruperi locale alelichidului cu aparitia unor cavitati initial vidate" dar se umplu rapid cu &aze rarefiate sau cuvaporii lichidului.,n bulele formate presiunea variaza cu zeci de atmosfere in ritmul impus de

frecventa ultrasunetelor. Fiecare zona a lichidului e supusa unor comprimari si dilatariecesive. >ulele &azoase mici" umplute cu vapori" care se dilate rapid" apoi revin la un volumetrem de mic formeaza i#plo(ia. Ele provoaca unde de soc cu presiuni mari si produc ruperide le&aturi chimice" provoaca ionizari si duc la distru&erea microstructurii substantei. ,ispersia are loc la intensitati si frecvente relative mari. ,radierea cu ultrasunete permiteformarea unor sisteme de dispersie. Efectul are loc fiindca particulele substantei oscileaza cuamplitudini diferite" iar in lichidedatorita cavitatiei.

*recipitarea este fenomenul invers dispersiei si apare la intensitati mici ale ultrasunetelor.Sub influenta presiunii acustice se amplifica miscarea particulelor si duce la cresterea

probabilitatii ciocnirilor si la formarea unor a&&re&ate moleculare. ,e%a(area lichidului are loc atunci cind cavitati relative stabile se unesc si se ridica lasuprafata lichidului" emitind &aze dizolvate. fectele ter#ice se datoreaza ener&iei absorbite de catre substanta" depinzind de intensitateasi frecventa ultrasunetelor si de coeficientul de absorbtie al substantei.

fectele electrice constau in aparitia de tensiuni alternative in lichid ca urmare a oscilatiei particulelor purtatoare de sarcini electrice. ,n cavitati apar diferente de potential electric intre peretii lor si pot produce descarcari electrice in &azelle rarefiate. fectele optice constau in modicarea indicelui de refractie al substantei ca rezultat alcomprimarii si dilatarii succesive a mediului in care se propa&a undele ultrasonore.

:istru&erea bulelor in timpul cavitatiei e insotita uneori de emisia de radiatii ultraviolete. fectele ci#ice depend de temperatura mediului si de concentratia substantei. Sunt le&atede cavitatie" constind in declansarea sau accelerarea unor reactii chimice. 23. fectele biolo%ice ale ultrasunetelor. Efectele biolo&ice depend de caracteristicile undei ultrasonore intensitate" frecventa" doza. :in punct de vedere al efectelor biolo&ice ultrasunetele au fost clasate in 6 &rupe: "eintensitate #ica =>-1> Ec#2> "e intensitate #e"ie 1>-3Ec#2> "e intensitate #are3-1= Ec#2.

?a intensitati mici" tesuturile nu sufera schimbari morfolo&ice" doar functionale. *pare uncurent citoplasmatic ce stimuleaza procesele fiziolo&ice. ?a intensitati medii curentii citoplasmatici devin puternici si impiedica desfasurarea normalaa mecanismelor celulare. Se modifica permeabilitatea celulara. ?a intensitati mari se produc modificari structurale ireversibile. Tesuturile embrionare si in&eneral celulele tinere sunt mai sensibile la iradierea cu ultrasunete decit celulele mature. t un biosistem viu cavitatia e ft periculoasa datorita temperaturilor si presiunilor mar iceinsotesc unda de soc a imploziei. ?a nivel molecular se produc oidari si polimerizari" aparradicali liberi. ?a nivel cellular se produce hemoliza" rupture si luatii ale unor cili" se

modifica permeabilitatea membranei" creste volumul mitocondriilor.2. 5nalatorul ultrasonor. ,nhalatorul ultrasonor e destinat pentru profilaia si tratamentul sistemului respirator.Constructiv" aparatul include 6 elemente principale

-blocul electronic


29/29

-ca#era "e pulveri(are - trans"uctorul pie(oelectric.,n camera de pulverizare se toarna solutia unei subst. medicamentoase pina la nivelul reperuluide sus. Capacul cu tubul de respiratie se plaseaza astfel ca cea mai in&usta fanta sa coincide cuorificiul in pahar. Camera se conecteaza la blocul electronic" apoi inhalatorul la prizacurentului in retea. ,n camera se observa formarea aerosolii" iar peste citeva sec. prin tubul derespiratie apare un &et vizibil de aerosol.

2. Relatia ,opler. ,eter#inare vite(ei "e cur%ere a sin%elui prin #eto"a ultrasonora. @etoda ultrasonora bazata pe efectul :oppler se eplica prin faptul ca daca unda incidentaintilneste un mediu in miscare" unda reflectata are o alta frecventa decit unda incidenta. *stfel"se poate determina viteza de miscare a mediului" analizind frecventa undei reflectatede pe hematii. @odificarea frecventei ultrasunetului se poate calcula dupa relatia data de :oppler If 7 2f vEc . cos O unde f-frecventa cristalului emitator<If K variatia de frecventa suferita de unda incidenta<v- viteza sin&elui<c-viteza ultrasunetului in mediul dat<O- un&hiul format intre directia fasciculului ultrasonor si directia de deplasare a sin&elui. *stfel viteza san&elui se poate calcula dupa relatia v7 cE cos O . IfE f

2;. lectrofore(a. Ce factori influentia(a asupra vite(ei "e #i%rare in solutiiintr-un#e"iu a unei particule incarcate intr-un ci#p electric o#o%en. lectrofore(a fenomen electrocinetic" in care are loc miscarea orientata intrun anumitmediu a particulelor incarcate electric" independent de provenienta lor" sub actiunea cimpului

eterior. @i&rarea particulelor coloidale" purtatoare de sarcina electrica de acelasi semn intrun cimp electric constant.

obilitatea particulei: 7 vELv viteza miscarii orientate a unei particule.E intensitatea cimpului.:aca E1" atunci @v<Tisselius a precizat factorii care influentiaza asupra vitezei de mi&rare in solutie a unei

particule incarcate intrun cimp electric omo&en

forma, marimea particulei; valoarea sarcinii electrice; intensitatea cimpului electricexterior; pH-ul mediului; temperature i ș vîscozitatea mediului în care se face migra iaț .

biofizica exam

Documents