Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Виды физических полей тела человека. Их источник

Виды физических полей тела человека. Их источник

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:




hello_html_m7e79f63e.jpg

ШЖҚ «Талдықорған медицина колледжі» МКК

ГКП на ПХВ «Талдыкорганский медицинский колледж»

САПА ФОРМАСЫ

ФОРМА КАЧЕСТВА

Теориялық сабақтың әдістемелік нұсқамасы

Методическая разработка теоретического занятия

F-05-06-05

Рев. 01 Ревизияның басталу мерзімі 10.04.2015

01.Рев. Дата ввода ревизии 10.04.2015

Бет 1-6

Страница 1 из 6







Методическая разработка теоретического занятия


Предмет: Медицинская биофизика


Тема: Виды физических полей тела человека и их источники


Специальность: 0306000 – «Фармация»


Курс: 2









Рассмотрена и одобрена

на заседании ЦМК_____

Протокол №_____

«___»______20___г.

Председатель ЦМК №___


Методическая разработка составлена с рабочей программой преподавателем:

Уразбаева Г.Т.

Методическая разработка теоретического занятия



Тема занятия: Виды физических полей тела человека. Их источник

Цели занятия:

образовательная - сформировать понятие физических полей тела человека; показать ее практическое применение;

воспитательная - воспитать интерес к предмету;

развивающая - побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности.



Тип занятия: комбинированный

Метод занятия: словесный, наглядный, частично-поисковый

Время занятия: 90 минут

Место проведения: аудитория

Внутрипредметная связь: биология

Межпредметная связь: химия

Оснащение занятия: ноутбук, экран.

Использованная литература:

основная В.Ф.Антонов

дополнительная

Учащийся должен знать: виды физических полей тела человека, различать их источники.





Структурно-логическая схема и хронокарта занятия

І Организационный момент – 3-5 мин

ІІ Опрос домашнего задания– 15-20 мин

ІІІ Объяснение нового материала – 30-45 мин

IV Закрепление нового материала - 10-15 мин

V Подведение итогов занятия – 3-5 мин

VІ Задание на дом – 3-5 мин





Ход занятия



І Организационный момент

Цель: организация деятельности учащихся.

Деятельность преподавателя. Приветствие учащихся, проверка готовности группы к началу работы.

Деятельность учащихся. Приветствие преподавателя, готовность к уроку.



ІІ Опрос домашнего задания

  1. Решить задачи:

  1. Найдите электрический момент системы электрон-ядро атома водорода, рассматривая систему как диполь, если расстояние между ядром и электроном принять равным r=10-8 см.

  2. Согласно представлениям Эйнтховена, сердце подобно электрическому диполю. Электрический момент сердца-диполя периодически изменяется как по модулю, так и по направлению. Нарисуйте линии напряженности и эквипотенциальные поверхности для одной из возможных ориентаций этого диполя.

hello_html_2e249e6c.gif


  1. Самоподготовка: Ответить письменно на контрольные вопросы к следующему занятию


ІІІ Объяснение нового материала

Вокруг человека существуют электромагнитные и акустические поля (гравитационное поле и элементарные частицы остаются за пределами нашего рассмотрения).

Можно выделить основные 4 диапазона электромагнитного излучения и 3 диапазона акустического излучения, в которых ныне ведутся исследования (рис. 12.1).

hello_html_7533f9d0.jpg

Рис. 12.1. Схема электромагнитных (справа) и акустических (слева) собственных полей человека. Электромагнитные поля: Е - электрическое поле, В - магнитное, СВЧ - сверхвысокочастотные электромагнитные волны дециметрового диапазона, ИК - электромагнитные волны инфракрасного диапазона, видимое - оптический диапазон излучений. Акустические поля: НЧ - низкочастотные колебания, КАЭ - кохлеарная акустическая эмиссия, УЗ - ультразвуковое излучение. Цифры - характерные частоты излучений (в герцах). Заштрихованы области тепловых излучений. Справа и слева указаны названия датчиков и приборов для регистрации соответствующих полей. СКВИД - сверхпроводящий квантовый интерферометр, ФЭУ — фотоэлектрический умножитель.

Электромагнитные поля. Диапазон собственного электромагнитного излучения ограничен со стороны коротких волн оптическим излучением, более коротковолновое излучение - включая рентгеновское и у-кванты - не зарегистрировано. Со стороны длинных волн диапазон можно ограничить радиоволнами длиной около 60 см. В порядке возрастания частоты четыре диапазона электромагнитного поля, представленные на рис. 12.1, включают в себя:

  • низкочастотное электрическое (Е) и магнитное (В) поле (частоты ниже 103 Гц);

  • радиоволны сверхвысоких частот (СВЧ) (частоты 109- 1010 Гц и длина волны вне тела 3-60 см);

  • инфракрасное (ИК) излучение (частота 10м Гц, длина волны 3-10 мкм);

  • оптическое излучение (частота 1015 Гц, длина волны порядка 0,5 мкм).

Такой выбор диапазонов обусловлен не техническими возможностями современной электроники, а особенностями биологических объектов и оценками информативности различных диапазонов для медицины. Характерные параметры различных электромагнитных полей, создаваемых телом человека, приведены в табл. 12.1.

hello_html_465f459c.jpg

Источники электромагнитных полей разные в различных диапазонах частот. Низкочастотные поля создаются главным образом при протекании физиологических процессов, сопровождающихся электрической активностью органов: кишечником (-1 мин), сердцем (характерное время процессов порядка 1 с), мозгом (-0,1 с), нервными волокнами (-10 мс). Спектр частот, соответствующих этим процессам, ограничен сверху значениями, не превосходящими -1кГц.

В СВЧ и ИК-диапазонах источником физических полей является тепловое электромагнитное излучение.

Чтобы оценить интенсивность электромагнитного излучения на разных длинах волн, тело человека, как излучатель, можно с достаточной точностью моделировать абсолютно черным телом, которое, как известно, поглощает все падающее на него излучение и поэтому обладает максимальной излучающей способностью.

Излучательная способность тела е^т - количество энергии, испускаемой единицей поверхности тела в единицу времени в единичном интервале длин волн по всем направлениям - зависит от длины волны А. и абсолютной температуры тела Т.

Эта функция имеет максимум на длине волны Х.т «= Ьс / (5кТ), что при температуре человеческого тела Т = 310 К составляет около 10 мкм. Поэтому ИК-излучение тела человека измеряют тепловизорами в диапазоне 3-10 мкм, где оно максимально.

Из рис. 12.2 следует, что в СВЧ-диапазоне, в котором длина волны в 10* раз больше, плотность энергии теплового излучения на много порядков меньше.

Измерение теплового излучения позволяет определить температуру тела человека из-за того, что спектральная зависи- мость теплового излучения меняется с ростом температуры. На рис. 12.2 приведены кривые для двух температур черного тела: 290 К (кривая 1) и 310 К (кривая 2). Столь большую разность температур мы выбрали, чтобы ярче выделить различия между кривыми. Видно, что рост температуры всего на 20 К вызывает увеличение интенсивности излучения в 1,5 раза (в ИК-ди- апазоне) - в других диапазонах он заметно меньше.

Акустические поля. Диапазон собственного акустического излучения ограничен со стороны длинных волн механическими колебаниями поверхности тела человека ( 0,01 Гц), со стороны коротких волн ультразвуковым излучением, в частности, от тела человека регистрировали сигналы с частотой порядка 10 МГц.

hello_html_m7d7500b.jpg

Рис. 12.2. Спектральная плотность излучательной способности теплового электромагнитного излучения абсолютно черного тела как функция длины волны X. Выбраны логарифмические шкалы по обеим осям, поскольку величины е^т и X, изменяются на много порядков. Небольшие видимые отличия кривых 1 и 2 на самом деле соответствуют большим изменениям е^т(в несколько раз)

В порядке возрастания частоты (цифры на рис. 12.1) три диапазона акустического поля включают в себя: 1) низкочастотные колебания (частоты ниже 10я Гц); 2) кохлеарную акустическую эмиссию (КАЭ) - излучение из уха человека (V ~103 Гц); 3) ультразвуковое излучение ( V - 1-10 МГц).

Источники акустических полей в различных диапазонах частот имеют разную природу. Низкочастотное излучение создается физиологическими процессами: дыхательными движениями, биением сердца, током крови в кровеносных сосудах и некоторыми другими процессами, сопровождающимися колебаниями поверхности человеческого тела в диапазоне приблизительно 0,01 - 103 Гц. Это излучение в виде колебаний поверхности можно зарегистрировать контактными, либо бесконтактными методами, однако его практически невозможно измерить дистанционно с помощью микрофонов. Это связано с тем, что идущие из глубины тела акустические волны практически полностью отражаются обратно от границы раздела «воздух-тело человека* и не выходят наружу в воздух из тела человека. Коэффициент отражения звуковых волн близок к единице из-за того, что плотность тканей тела человека близка к плотности воды, которая на три порядка выше плотности воздуха.

У всех наземных позвоночных существует, однако, специальный орган, в котором осуществляется хорошее акустическое согласование между воздухом и жидкой средой, - это ухо. Среднее и внутреннее ухо обеспечивают передачу почти без потерь звуковых волн из воздуха к рецепторным клеткам внутреннего уха. Соответственно, в принципе, возможен и обратный процесс - передача из уха в окружающую среду - и он обнаружен экспериментально с помощью микрофона, вставленного в ушной канал.

Источником акустического изучения мегагерцевого диапазона является тепловое акустическое излучение - полный аналог соответствующего электромагнитного излучения. Оно возникает вследствие хаотического теплового движения атомов и молекул человеческого тела. Интенсивность этих акустических волн, как и электромагнитных, определяется абсолютной температурой тела.


IV Закрепление нового материала (Метод беседы)

  1. Что такое электромагнитные излучения?

  2. Назовите 4 диапазона электромагнитного излучения?

  3. Что такое акустические поля?

V Подведение итогов занятия

Выставление оценок.


VІ Задание на дом

Стр. 259-263. Изучение материала по учебнику























Құрастырған

Разработал

ТОО «Медеу Консалтинг»

Келісілді

Согласовал

Қолы

Подпись

Бекітті

Утвердил

Қолы

Подпись


Автор
Дата добавления 20.05.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров71
Номер материала ДБ-092096
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх