18. ELECTROFOREZA ȘI TIPURILE EI.FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ ASUPRA VITEZEI DE MIGRARE ÎN SOLUȚIE A UNEI PARTICULE ÎNCĂRCATE ÎNTR-UN CÂMP ELECTRIC

1, Electroforeza este fenomenul electrocinetic, în care are loc mișcarea orientată într-un anumit mediu a particulelor încărcate electric, independent de proveniența lor, sub acțiunea câmpului electric exterior. Sunt mai multe feluri de electroforeză: Electroforeza în coloană Electroforeza în corpuri poroase Electroforeza în gel2, Mobilitatea particulei încărcate depinde de: Natura particulei (Ze și r) Natura mediului în care se mișcă particulaTemperatura mediului19. MOBILITATEA IONILOR. UNITĂȚILE DE MĂSURĂ A MOBILITĂȚII

1, Mobilitatea particulei este mărimea, care se exprimă prin raportul dintre viteza mișcării orientate a unei particule încărcate într-un câmp electric și intensitatea acestui câmp.2, în S.I este [M]SI = m2V-1s-1 În practica medical este [M]pract = cm2V-1s-1

20. DETERMINAREA MOBILITĂȚII IONILOR PRIN METODA ELECTROFORETICĂ.UTILIZAREA METODELOR ELECTROFORETICE ÎN BIOLOGIE ȘI MEDICINĂ

1, M= ld/UtUnde: l= distanța medie parcursă de ionii în timpul electroforezeit= intervalul de timp în care a acționat câmpul electric asupra ionilorU= tensiunea aplicată la electroziD=distanța dintre electrozi2, Separarea și analiza proteinelor individuale și a altor biopolimeri, a virușior, a structurilor celulare supramoleculare, precum și a celulelor întregiSe studiază componentele în protein a diverselor lichide biologice ca de ex sângele, urina, sucul gastric…În fizioterapie… cu scop curative, este folosită pe larg electroforeza medicamentoasă

EX 21.EMITEREA ȘI ABSORBȚIA ENERGIEI ELECTROMAGNETICE DE CĂTRE ATOMI.SERIILE DE RADIAȚII ALE ATOMULUI DE H

1, Fiecare atom în diferite situații poate emite sau absoarbe radiații cu anumite lungimi de undă, numite linii spectral, care sunt proprii numai lui.Totalitatea radiațiilor de diferite lungimi de undă pe care un atom este capabil să le emită, atunci când li se furnizează energie din exterior, poartă numele de spectru de emisie .Totalitatea radiațiilor de diferite lungimi de undă absorbite de un anumit atom atunci când se examinează într-un spectru continuu poartă numele de spectru de absorbție.

EX 22 FENOMENUL DE DISPERSIE A LUMINII. DISPOZITIVE PRINCIPALE CE REALIZEAZĂ DISPERSIA. MERSUL RAZELOR PRIN PRISMĂ, UNGHIUL DE DEVIAȚIE

1, Dispersia luminii este un fenomen în care indicele de refracție al sticlei, depinde de frecvența undei luminoase.2,Prisma optică și Rețeaua de difracție3,cum trec razele este arătat în poză…

Unghiul de deviație… D=(n1-n2)A

Unde: n1- indicele de refracție a mediului

N2 indicele de refracție a materialului din care e confecționată prisma

A- Unghiul prismei

EX.23 ELEMENTE CONSTRUCTIVE ȘI PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE A UNUI SPECTROSCOP CU DOUĂ TUBURI

1 , Este fosrmat dintr-o prismă optică P și două tuburi – climatorul K și luneta L.

Prisma servește pt obținerea dispersiei luminii. Climatorul K e menit să trimită pe fața de incidență a prismei un fascicule îngust de raze paralele. Luneta L este format dintr-un system obiectiv L2 orientat spre prismă și un ocular L3 prin care privește observatorul.

EX.24 SPERCTRELE DE EMISIE ȘI SPECTRELE DE ABSORBTIE. MODUL DE PRODUCERE. ANALIZA SPECTRALĂ ȘI DOMENIILE DE UTILIZARE

1, Totalitatea radiațiilor de diferite lungimi de undă pe care un atom este capabil să le emită, atunci când li se furnizează energie din exterior, poartă numele de spectru de emisie Totalitatea radiațiilor de diferite lungimi de undă absorbite de un anumit atom atunci când se examinează într-un spectru continuu poartă numele de spectru de absorbție.

3,Analiza spectral este metoda fizică de analiză, utilizată pt determinarea compozițiiei chimice a diferitor subst., cu ajutorul spectrelor.Utilizare: este utilizata în medicină, pt identificarea urmelor de sânge și stabilirea cauzelor diverselor intoxicații. Aparatele de analiză spectral sunt utilizate frecvent la cercetarea medico-biologică pt studiul structurii chimice a diverselor molecule organice.

EX 25 SPECTRUL (SCARA) RADIAȚIILOR ELECTROMAGNETICE. LUMINA NEPOLARIZATĂ ȘI PLAN POLARIZATĂ

1, SCARA

2,Lumina plan polarizată este lumina în care oscilațiile tuturor vectorilor de lumină au loc numai în plane paralele

Lumina nepolarizată este lumina natural în care vibrațiile vectorului E au aceeași amplitudine pe toate direcțiile din plan.

26 .Fenomene fizice in care are loc polarizarea luminii (reflexia ,refractia .birefrigenta ) dicroismul .Lumina nepolarizată (naturală), când vibraţiile vectorului E au aceeaşi amplitudine pe toate direcţiile din planul (E, H) . Este cazul luminii emise de Soare sau de alte surse de lumină uzuale. 2. Lumina parţial polarizată, când amplitudinile de vibraţie sunt mai mari pe o anumită direcţie din planul (E, H) decât pe celelalte direcţii (figura 2b). O astfel de lumină se obţine din cea naturală prin fenomene optice de reflexie, refracţie, etc. Tipică pentru această situaţie este lumina reflectată pe suprafaţa apei sau a sticlei de geam. 3. Lumina total polarizată (plan polarizată sau liniar polarizată), când vectorul E oscilează doar pe o singură direcţie din planul (E, H) . Planul determinat de direcţia de vibraţie a lui E şi direcţia de propagare se numeşte plan de vibraţie. Lumina total polarizată se obţine prin fenomenul de birefringenţă (dublă refracţie sau anizotropie optică), ce apare în substanţe în care viteza de propagare a luminii depinde de direcţia de propagare.

Proprietatea unor substante birefregente de a absorbi o raza mai mult decit pe alta se numeste dicroism

27.Dispozitive de polarizare ,prisma Nicol .polaroidul

Prisma Nicol este un tip de prismă polarizatoare care are proprietatea de a separa fasciculul ordinar de cel extraordinar și elimină unul din acestea prin intermediul reflexiei totale. A fost inventată în 1828 de către William Nicol, căruia îi poartă numele.

Polaroidul – reprezinta o pelicula transparent de celluloid ce contine un numar mare de cristale mici la fel orientate de substanta anizatropa dicroica .

28 .Substante optic active .Unghiul de rotire specifica Fenomenul de polarizare rotatorie reprezinta rotirea planului de vibratie a vectorului electric dintr-o unda luminoasa polarizata liniar, cind aceasta strtbate anumite substante. Experienta a arata ca o raza de lumina monocromatica liniar-polarizata, trecand printr-o lama de cuart taiată cu fetele perpendicular pe axa optica, ramine polarizata liniar, dar planul de vibratie al vectorului electric se roteste cu un anumit unghi α. Aceasta lama este asezata între doi nicoli (polaroizi) la extinctie: A0A0’ ┴ A4A4’ , unul având rolul de polarizor şi celalalt de analizor. Lumina transmisa de cristalul de cuarţ este polarizata liniar, ca si lumina ce intra în el, dar planul de vibraţie al luminii emergente A3A3’ este rotit cu un unghi α fata de cel incident AA’ Deci extinctia nu se mai mentine si, pentru a o restabili, analizatorul trebuie rotit cu un anumit unghi. Folosind aceeasi radiaţie monocromatica, dar utilizind lame de cuart de diferite grosimi, s-a constatat ca unghiul de rotire al planului de vibratie al vectorului electric este direct proportional cu grosimea lamei de cuart Unghiul de rotatie α al planului de polarizare al luminii este proportional cu grosimea l a substantei optic active strabatuta de lumina: [ ] l 0 α = α ⋅ (1) Constanta de proportionalitate [ ] α0 se numeste rotatie specifica si depinde de lungimea de unda a radiatiei folosite si de natura mediului optic activ.

29.Constructia polarimetrului si utilizarea lui in medicina .Polarimetria

Metoda de analiza calitattiva a diferitelor substnte optic active ,in care se foloseste lumina polarizata se numeste polarimetrie .Polarimetria este bazata pe masurarea unghiului cu care o anumita cantitate de solutie a substantei optic active roteste planul luminii polarizare .Cel mai simplu polarimetru consta din doi nicoli identici polarizorul P si analizatorul A .Substanta optic active se introduce in cimp care a fost stability in lipsa substantei ,ne da unghiul cu care substanta optic active a rotit planul de polarizare al luminii

30 .Aplicarea luminii polarizate in medicina :

Organismele vii sunt alcatuite in mare parte din substante optic active .Pentru studierea lor de obicei se foloseste lumina polarizata ,de aceea lumina polarizata este pe larg aplicata in biologie si medicina ,cu scopul de a diagnostic cancerul ,sau la determinarea concentratiei glucozei si albuminei in urina la bolnavii de diabet .Lumina polarzata poate fi aplicata la studierea modelelor pentru aprecierea tensiunilor mecanice care apar in tesuturile osoase .

31.Emisia spontana si emisia stimulata .Inversiunea populatiilor.

Datorita unor cause interne sau externe atomul se dezexcita ,electronul ,revenind pe nivelul energetic initial ,emite un foton a carui energie este egala cu cea a fototnului absorbit .Daca electronul revine de la sine ,spontan pe nivelul energetic initial ,fenomenul se numeste emisie spontana .

Un alt electron aflat pe un nivel metastabil va reveni pe nivelul Ei,dupa un timp mai indelungat ,sub actiunea unei cause externe de( exemplu radiatie electromagnetic )sa revina pe nivelul Ei dupa un timp mai scurt atunci fenomenul se numeste emisie stimulata .

Pentru a se produce fenomenul laser este nevoie sa existe un nr cit mai mare de atomi in stare energetic superioara ,adica este necesar sa se inverseze raportul nr de atomi din sstem in favoarea celor excitati .Fenomenul prin care marea majoritate a atomilor mediului activ laser se afla in stare energetic superioara se numeste inversiunea populatiilor .

32.Pompajul fotonic .Volumul substantei active ca resonator .Mecanismul de functionare a laserului cu gaz (He – Ne )

Proces prin care are loc transmiterea de energie necesara pentru realizarea inversiunii populatiilor se numeste pompaj fotonic .

Mecanismul a laserului cu gaz : Pentru a obtine inversiunea populatiilor deseori in calitate de mediuu active laser este folosit un amestec a doua gaze care sa posede nivele energetic egale ,sau cel putin foarte apropiate .In laserul cu heliu –neon rolul gazului de baza apartine atomilor de neon ,iar rolul gazului adaugat atomilor de heliu .Prin ciocnire are loc transfer de energie de la atomii de heliu la atomii de neon ,obtinindu-se popularea nivelului metastabil

33.Proprietati si caracteristici principale ale radiatiei laser .Aplicatia radiatiei laser in cercetari biofizice si in practica medicala .

1.Daca stimularea se face cu un foton a carui frecventa este egala cu cea a radiatiei se observa ca pe linga acestea mai apare inca un foton de aceeasi energie ,directive si a carui unda asociata este in faza cu a primului .Daca fiecare din acesti doi fotoni va intilni cite un alt atom excitat cu aceleasi nivele metastabile se vor produce alte doua emisii stimulate cu producerea a inca 2 fotoni .Daca mai departe fenomenul se poate repeat atunci se obtine o multiplicare in avalansa a nr fotonilor care au aceeasi energie ,directive si faza .Acest process de amplificare a radiatiei prin emisie stimulate se numeste fenomen laser iar substanta a carei atomi permit producerea acestui fenomen se numeste mediu activ laser (lichid ,solid ,gazos )

2 .Efectele distructive se manifesta ca urmare a concentrarii unei energii foarte mari in zona de impact a radiatiei laser substanta .in aceste locuri se produce un adevarat soc termic ,pentru ca se pot obtine cresteri instantanee de temperature de ordinul milioanelor de grade ,Sub actiunea unui astfel de cimp electric se produce modificari ireversibile la nivelul molecular .

In medicina : introducerea laserului permite dezvoltarea unor tehnici medicale ,sa creeze noi modalitati de investigatie si tratament .Dispozitivul permite masurarea precisa si rapida a continutului de glucoza ,grasimi ,de acis uric si de alcool din singe ceea ce ofera posibilitatea depistarii precoce a unor boli (tuberculoza ,diabet ..)

34. Difractia luminii-Difracţia este un fenomen în care se manifestă caracterul ondulatoriu al luminii şi constă în ocolirea obstacolelor cu dimensiunea comparabilă cu lungimea de undă a luminii, sau în trecerea luminii dincolo de un paravan în care este practicată o fantă cu dimensiunea b ≈ λ

Reţea de difracţie - constă dintr-un număr mare de fante fine, paralele, echidistante, situate în acelaşi plan şi separate între ele prin intervale opace.

Det. Lungimii de unda si energia unei cuante de radiatii laser- Pe bancul optic in suporturi speciale se instaliaza laserul, reteaua de difractie si ecranul. Distanta dintre retea si ecran se stabileste astfel incit pe ecran sa se observe tabloul de interferenta ce contine maximile de ordinile 1,2,3. Cu ajutorul riglei se masoara distanta L de la retea pina la ecran si distanta S de la maximul central pina la maximul deordinul inti. Raportul S/L repr valoarea numerica a tg (fi). FORMULA : lambda = d sin ‘fi’ frecventa=c/lambda.Energia unei cuante a radiatiei laser cu He-Nese determina din relatia E= h * Niu.

35.Refractia luminii- este fenomenul de schimbare a direcţiei de propagare a luminii atunci când traversează suprafaţa de separaţie a două medii. Indice de refractive absolut -indicele de refractie al unui mediu transparent fata de vid se numeste indice de refractie absolut Indice de refractie relativ- indicele de refractie al unui mediu n2 fara de un mediu n1 poarta numele de indice de refractie relativ si este egal cu raportul dintre indicii absolulti

36. Absorbtia luminii-Fenomenul in care are loc atenuarea intensitatii luminii la trecerea prin orice substanta in rezultatul transformarii energiei de lumina in alte forme de energie.

Legea lui Bouguer Lambert- stabileste ca intensitatea luminii la trecerea printr-un strat de substanta omogena se micsoreaza odata cu marirea grosimii stratului dupa legea exponentiala

37. Legea lui Beer. Legea lui Bouguer-Lambert.Cercetind absorbtia luminii monocromatice in solutii colorate cu concentratii mici intr-un solvent absolut transparent pentru radiatia monocromatica, Beer a stabilit : 1) absorbtia luminii monocromatice in solutii colorate are loc conform legii lui Bouguer-Lambert;2) coeficientul monocromatic de absorbtie a solutiei colorate depinde direct deconcentratie; Substituind formula lui Beer in formula legii B-Lambert, obtinem formula ce exprima legea lui B-L-Beer, care caracterizeaza absorbtia luminii in solutii colorate de concentratii mici:

38.Coeficentul de transmisie optica si extinsia a solutiei- Raportul dintre intensitatea luminii care a trecut prin substanta sau solutia data si intensitatea luminii incidente se numeste coeficient de transmisie optic a substantei. ‘tau’ = Lg.natural al marimii inverse coeficientului detransmisie optica se numeste extinctia substantei: D=ln

39.Constructia colorimetrului fotoelectric-Solutia cercetata se toarna in cuva. Lumina de la sursa trecind prin filtru si cuva cade pe celula fotovoltaica. La bornele celulei fotovoltaice este unit galvanometrul deviereaacului caruia este proportionala cu marimea fluxului de lumina care trece prin solutie.

Aplicare in medicina- Analiza spectrelor de absorbtie se aplica in medicina, de ex, la determinarea saturatiei singelui cu O2 numita OXIHEMOMETRIE. Aceasta metoda se bazeaza pe variatia spectrului de absorbtie al singelui in functia de saturatie lui cu O2. Pe baza fenomenului absorbtiei luminii s-a elaborat diferite metodefotometrice de studiere a solutiilor colorate, in particular calorimetria de contraceptie care repr in caz particular al fotometriei si se aplica la determinarea concentratiei solutiilorcolorate. Metoda fotocalorimetrica are o deosebita importanta in studierea microelementelor. Cu ajutorul calorimetrului fotoelectric se poate determina concentratia microelementelor cu o exactitae cuprinsa in limitele 10-4-10-8g/l.

40.Radioactivitatea - este un fenomen rezultantdin dezintegrarea radioactiva a atomilor saumai bine zis nucleelor acestora. Este procesulprin care nucleul unui atom se transformaspontan in alta specie de nucleu atomic.Ladezintegrarea radioactiva exista doua tipuride radiatii emise : a) particule subatomice(raze “alfa”, raze “beta”, raze “beta +”,neutroni)b) unde electromagnetice (raze ‘gama’) Tipuri de radiatii -Dezintegrarea “alfa” produce un nucleu al atomului cu un nr de ordine cu 2 mai mic si numar de masa cu 4 mai mic. Dezintegrarea ‘Beta’ produce un nucleu cu nr atomic cu 1 mai mare si cu acelasi nr de masa. La dezintegrarea Beta are loc transformarea unui neutron intr-un proton si un electron.Dezintegrarea Beta+ se produce cind nucleul are un exces de protoni in raport cu nr neutronilor, se produce un nucleu cu nr de ordine cu1 mai mic si acelasi nr de atomi. Radiocactivitatea Gama nu prezinta o emisie de materie provenita din nucleu ci o emisie de energie sub forma de radiatie electromagnetica.

41. Legea dezintegrarii radioactive - Dezintegrarea radioactiva este un fenomen spontan. Pe de alta parte este si un fenomen aliator : nu se poate prezice cind se va dezintegra un anumit nucleu nestabil. Legea statistica exprima dependenta numarului nucleelor nedezintegrate de timp. Fondul radioactiv-Mediul ambient contine, sub forma de impuritati, cantitati mici de substante radioactive ce emit raze ionizante (fondul natural radioactiv)

42.Detectorul radiatii nucleare este un sistem care pune in evidenta particulele nucleare,pemite determinarea nr lor, precum si a unor caracteristici cum ar fi energia sau masa.Dupa principiul de functionare detectoarele se impasrt in :a) detectoare care se bazeaza pe fenomenul de ionozare in gaz. La trecerea unei particuleincarcate prin gazul detectorului se produc perechi ION-ELECTRONI colectate de doielectrozi la care se aplica o diferenta de potential. Un astfel de detector este camerade ionizare.b) detectoare care se bazeaza pe aparitia scintilatiilor. Este vorba de a acumula raditiaemisa de atomi radioactivi si de a transforma in semnale electrice.c) detectoare care se bazeaza pe fenomenul de formare de prechi electron-gol in cristalesemiconductoare. Nr de perechi electro-gol este proportional cu energia particulei.Contorul Geiger-Muller este format dintr-un condensator cilindric inchis intr-un tub desticla. Anodul este un fir ft subtire, Catodul este un cilindru metalic sau o peliculametalica, depusa pe peretele interior al tubului. Electrozii sunt legati la o diferenta depotential de citeva sute de volti. Din cauza constructiei sale cimpul electric invecinatatea anodului este foarte intens. La trecerea particulei nucleare incarcate in gazuldin interiorul contorului se produc perechi Ioni-Electroni. Se formeaza o avalansa de Ionisi electroni. In circuit apare un curent de descarcare de scurta durata. Curentul care trece prin circuit produce la bornele rezistorului o cadere de tensiune care esteamplificata si inregistrata. Acesta este impulsul de tensiune.43. Masuri de radioprotectiePentru cei care lucreaza in medii radioactive, una din cele mai simple solutii folosite pentru micsorarea dozelor absorbite, este invelirea cu ecrane protectoare (din plumb) a aparatelor ce utilizeaza radiatii.Exista 3 tipuri de protective: prin timp, prin distant si prin material de ecranare. Fluxul de radiatie ionizata poate fi redus prin interpunerea de ecrane protectoare intre sursa si obiectul iradiat.Eficacitatea unui ecran |(E) in atenuare se determina prin relatia : E=A0-A/A0. A- activitatea surseri cu ecran; A0-activitatea initiala a sursei in lipsa ecranului.

44 Radiatiile ionizante sunt radiatiile care au proprietatea de a ioniza materia asupracareia actioneaza deoarece la locui impactului ele cedeaza energiile mari pe care le poarta. Ca urmare, prin interactiunea cu substratul iradiat, rezulta particule incarcateelectric sau perechi de ioni si ruperea legaturilor moleculare.Radiatiile ionizante sunt reprezentate de:•radiatiile electromagnetice fotonice (radiatiile X si radiatiile gamma)•fluxurile de particule atomice (radiatiile corpuscuiare) reprezentate de radiatia afo rma t a d in 2 p ro t on i s i 2 neu t ron i ( r e s pec t i v un nuc l e u do he l i u ) , r ad i a t i a β formata din fluxuri de electroni(cu sarcina electrica negativa), fluxurile de protoni(cu sarcina electrica pozitiva) si fluxurile de neutroni (radiatii care nu producionizare directa).Radiațiile corpusculare sunt compuse din particule de substanță având o anumită energie cinetică. Ele pot fi subdivizate în funcție de sarcină și masa particulelor transportoare ale energiei: alfa;beta;protoni;neutroni. Radiatiile electromagnetice sunt emise si absorbite in natura sub forma de cuante (fotoni). Fotonii sunt particule fara masa de repaus, ce transporta, fiecare, o cantitate de energie ce poate fi calculata cu expresia E = h, unde h = constanta lui Planck (6,625.10–34 Js), iar = frecventa radiatiilor. Masa lor de miscare, m, se leaga de energie prin formula lui Einstein: E = mc2, c fiind viteza luminii in vid. Curent, energia lor se exprima in electron-Volti: 1eV = 1,6.10–

19 J .

45.Doza de absorbtie-   reprezinta o marime care exprima distribuirea energiei absorbite inunitatea de masa a materialului iradiat, importanta practica a dozei absorbite rezida infaptul ca efectul biologic este consecinta procesului de transfer energetic do la campul deradiatii catre materia in care se realizeaza absorbtia. Marimea fundamental a sistemului radiobiologic, definita ca energia absorbita de unitatea de masura: D= W/m; m- masa de substanta sau tesut iradiat, W-energia energia absorbita in aceasta masa. Unitatea de masura in SI este Gray-ul (1Gy=1J/kg).

46Doza de expunere (doza de ioni) (Δ) - marimea fundamentala a sistemului roentgenologic, care se defineste prin relatia Δ=q/m . Unitatea de masura este coulomb pe kg (C/kg) in SI in practica se utilizeaza roentgen-ul (R) 1R=2,58. 10-4 C.kg-1 . Debitul dozei (δ) este raportul dintre doza de radiatie si timpul de iradiere t: δ= Δ/t. Se exprima in R/s.

48.Efectivitatea bilogica relative (η) arata de cite oro efectivitatea actiunii biologice a tipului dat de radiatie este mai mare decit a radiatiei X sau , pentru una si aceeasi doza absorbita. Doza biologica se defineste prin relatia B= η*D. In SI este Silver-ul(Sv), dar se mai foloseste si rem-ul ( 1Sv= 102 rem).Debitul dozei biologice(b) dat de relatia: b=B/t, unitatea de masura este Sv/s