Вопросы для экзамена

Рекомендуемая литература

Основная:

1. Грабовский, Р.И. Курс физики / Р.И. Грабовский. - СПб.: «Лань», 2002.

2. Журавлев, А.Н. Основы физики и биофизики / А.Н. Журавлев, А.С. Белановский, В.П. Пронин. – М.: Колос, 2002

3. Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии. – М.: Дрофа, 2007

4. Шталева, Н.Р. Биофизические основы действия электромагнитных излучений на живые организмы/ Н.Р. Шталева. – Троицк: УГАВМ, 2005 – 64 с.

Дополнительная:

5. Царев, Ю.С. Курс лекций по физике. Ч.I./ Ю.С. Царев. - УГАВМ, 2002.

6. Царев, Ю.С. Курс лекций по физике. Ч.II./ Ю.С. Царев. - УГАВМ, 2003.

7. Сборник задач по физике /Под ред. Грабовского Р.И. - Санкт-Петербург: «Лань», 2002.

8. Царев, Ю.С. Методические указания к лабораторному практикуму по физике / Ю.С. Царев. - УГАВМ, 2000.

9. Антонов, А.В. Биофизика /А.В. Антонов, А.М. Чепныш, В.И. Пасечник, С.А. Вознесенский и др.. – М.: Владос, 2001.

10. Старченко, С.А. Биофизика 10 / С.А. Старченко. – Ч.: ЧГПУ, 1997

11. Трофимова, Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов / Т.И, Трофимова - М.: Высшая школа,2007.

12. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики / Т.И. Трофимова. - М.: Высшая школа, 2000.

13. Трофимова, Т.И. Физика в таблицах и формулах: учеб. пособие для студентов вузов / Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа,2008.

14. Ремизов, А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н, Ремизов. - М.: Высшая школа, 2000.

15. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: Учебное пособие для вузов / Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова. – М.: Высшая школа, 2002.

16. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – М.: Наука, 1979.

17. Чертов, А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике / А.Г, Чертов, А.А.

Воробьев. – М: Высшая школа, 1981.

(с кратким содержанием)

I. «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ»

1. Материя: движение материи. Элементы динамики/ Материя, ее виды. Движение материи. Основные направления взаимосвязей физической и биологической наук; биофизика. Масса, сила, вес; их единицы. Невесомость и перегрузки. Правильное ли выражение «привесы животных»? Почему?

2. Энергия, работа, мощность. /Энергия; полная энергия и энергия покоя. Закон взаимосвязи энергии и массы. Механическая энергия и ее виды: кинетическая и потенциальная. Закон превращения и сохранения энергии. Механическая работа и мощность. Единицы работы, энергии и мощности/.

3. Вращательное движение твердого тела/ Определения вращательного движения; основные величины, характеризующие вращательное движение: момент силы, момент инерции, угловое ускорение; их единицы. Основной закон динамики вращения твердого тела. Работа рычагов в опорно-двигательном аппарате животных/.

4. Гидродинамика идеальных жидкостей /Понятия «идеальная жидкость», «стационарный поток». Уравнение неразрывности потока. Давление, единица давления. Статическое, динамическое, гидравлическое (весовое) и полное давления; уравнение Бернулли; способы измерения статического и динамического давлений/.

5. Гидродинамика вязких жидкостей /Понятие «вязкая жидкость», уравнение Ньютона для силы внутреннего трения; коэффициент вязкости, его единица. Законы Пуазейля и Стокса как основа методов измерения коэффициентов вязкости. Ламинарное и турбулентное течения жидкостей. Число Рейнольдса как характеристика перехода от ламинарного к турбулентному течению/.

6. Механические колебания /Определение колебательного движения; характеристики колебательного движения: период, частота, смещение, амплитуда, их единицы. Свободные (собственные) и вынужденные колебания, их уравнения; возвращающая и вынуждающая силы, резонанс. Энергия колеблющегося тела; затухающие колебания. Примеры колебаний и резонанса в живой природе/.

7. Механические волны /Определение волны; волны продольные и поперечные. Характеристики волны: частота, длина, их единицы. Скорость распространения волны, ее зависимость от свойств среды. Энергия и интенсивность волны, их единицы/.

8. Слышимый звук /Определение звука, диапазон частот слышимого звука, источники звука. Интенсивность звука, порог слухового и болевого ощущений. Закон Вебера-Фехнера, уровни интенсивности и громкости звука, их единицы.

9. Физические основы функционирования голосовых и слуховых аппаратов у животных. Инфразвук /Представления о строении и «работе» голосовых и слуховых аппаратов животного. Природа инфразвука, диапазон частот инфразвука, источники инфразвука. Физические свойства и биологические действия инфразвука/.

10. Ультразвук /Природа ультразвука, диапазон ультразвуковых частот. Источники ультразвука: магнитострикционный, пьезоэлектрический: понятие об их действии. Физические свойства ультразвука и его взаимодействие с веществом. Понятие об использовании ультразвука животными для локации/.

II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

11. Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ). Законы идеального газа /Определение МКТ, основные положения МКТ, понятие об абсолютной (термодинамической) температуре и числе степеней свободы молекулы. Идеальный газ, основное уравнение МКТ идеального газа, уравнение Менделеева-Клапейрона. Внутренняя энергия идеального газа, величина внутренней энергии у моля и любой массы газа/.

12. Реальные газы и пары /Понятие о реальном газе и паре; из сходства и различия. Насыщенный пар, практическое состояние вещества, критическая температура. Учет размеров молекул и сил притяжения между ними в реальных газах; уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы; анализ изотерм Ван-дер-Ваальса. Понятие о сжижении газов. Понятие о сжижении газов и использовании сжиженных газов в практике животноводства/.

13. Явления переноса /Понятие «градиент физической величины», «градиент температуры», «средняя длина пробега молекулы». Общее уравнение переноса. Теплопроводность и вязкость как частные случаи переноса, законы Фурье и Ньютона. Теплопроводность как составная часть переноса теплоты в живых организмах и теплообмена живых организмов с окружающей средой/.

14. Диффузия и осмос /Понятие «градиент плотности». Диффузия; уравнение Фика. Понятия «раствор», «растворитель», «растворенное вещество», «концентрация раствора», «полупроницаемая мембрана». Осмос, уравнение Вант-Гоффа. Диффузия и осмос в биологических системах/.

15. Молекулярные явления в жидкостях /Понятие «жидкое состояние» вещества. Поверхностный слой в жидкостях, молекулярное давление и поверхностное натяжение; коэффициент поверхностного натяжения, его диагностическая роль. Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления, формула Борелли-Жюрена. Капиллярные явления в почве и биологических процессах/.

16. Твердые упругие тела/ Понятие «твердое состояние вещества», кристаллические и аморфные тела. Понятия «деформация», «абсолютная и относительная деформация». Закон Гука, модуль упругости как характеристика упругих свойств вещества. Деформации биологических тканей/.

17. Первый закон термодинамики в физике и биологии /Термодинамические параметры и процессы. Понятие «изолированная термодинамическая система». Изменения внутренней энергии у систем: совершение работы и теплопередача (теплообмен), способы теплопередачи.

18. Физические основы терморегуляции организма /Сущность терморегуляции; понятия «теплопродукция» и «удельная теплопродукция» животных, их зависимость от массы животного. Перенос теплоты в живых организмах. Теплообмен животного с окружающей средой; виды теплообмена (теплопроводность, конвекция, излучение, испарение), их физическая сущность, формулы и особенности проявления в организмах/.

19. Второй закон термодинамики /Понятие энтропии. Второй закон термодинамики для изолированных систем. Принципы действия тепловой машины и холодильной установки. Идеальная тепловая машина, ее КПД. Принцип возрастания энтропии в изолированных системах; равновесное состояние/.

20. Второй закон термодинамики в биологии /Понятие «открытая термодинамическая система»; живой организм как термодинамическая система. Проявления второго закона термодинамики в биологии; изменение и сохранение энтропии в живом организме, понятие «стационарное состояние», состояние жизни и смерти в терминах физики/.

III. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

21. Электростатика. / Строение атома. Планетарная модель атома. Понятия «электрический заряд», элементарный электрический заряд», «электрический заряд тела и иона». Единица заряда в СИ. Взаимодействие зарядов, закон Кулона. Стационарное электрическое поле (СЭП), его характеристики: напряженность, потенциал, напряжение; их единицы. Понятие о статическом электричестве и заземлении/.

22. Вещество в электрическом поле /Понятие «диэлектрик» и «проводник». Диэлектрики в электрическом поле: поляризация диэлектриков, диэлектрическая проницаемость, изменения диэлектрической проницаемости тканей организма при патологиях. Проводники в электрическом поле, электростатическая индукция. Электростатическая защита. Биологическое действие СЭП. Электроемкость проводников и тканей организмов; единица электроемкости, конденсаторы/.

23. Постоянный электрический ток в металлах /Понятия электрический ток и постоянный электрический ток; сила тока, единица силы тока. Природа тока в металлах. Понятие об электрическом сопротивлении и удельном сопротивлении проводника; единицы сопротивления и удельного сопротивления. Законы Ома для участка цепи и всей цепи. Тепловое действие тока, формулы работы и мощности постоянного тока/.

24. Постоянный электрический ток в растворах электролитов и живых тканях /Понятие электролит; природа электрического тока в растворах электролитов. Электролиз; законы электролиза. Постоянный ток в биологических объектах: ткани организма как проводники, способы включения живых тканей в электрические цепи, причины относительно большого удельного сопротивления тканей, закон Ома для участка с живой тканью, раздражающее действие постоянного тока, порог раздражения, реобаза, хронаксия/.

25. Магнетизм /Магнитное взаимодействие проводников с током, магнитное поле, постоянное магнитное поле (ПМП). Характеристики магнитного поля: индукция магнитного поля, магнитный поток, магнитный момент; их единицы. Вещество в ПМП, магнитная проницаемость, вещества диамагнитные, парамагнитные, ферромагнитные; природа магнетизма. Биологическое действие ПМП и геомагнитного поля/.

26. Электромагнитная индукция /Явление электромагнитной индукции; закон Фарадея для электромагнитной индукции; направление индукционного тока, правило Ленца и правило правой руки. Явление самоиндукции, эдс самоиндукции, индуктивность проводника, единица индуктивности/.

27. Переменный электрический ток /Понятие «переменный ток», получение переменного тока, ЭДС, напряжение и сила переменного тока, действующие (эффективные) значения параметров переменного тока. Сопротивление в цепях переменного тока: активное, индуктивное, емкостное и полное (импеданс); понятие о сдвиге фаз. Формулы работы и мощности переменного тока; коэффициент мощности/.

28. Прохождение переменного тока через живые ткани /Природа переменного тока в живых тканях. Полное сопротивление (импеданс) живых тканей переменному току, раздражающее действие переменного тока, его зависимость от частоты; дисперсия электросопротивления живой ткани и ее диагностическое значение, сдвиг фаз в живой ткани, реография. Понятие об эквивалентных электрических схемах биологических объектов/.

29. Биоэлектрические явления /Представления о строении и свойствах клеточных мембран, транспорт веществ через мембраны. Биоэлектрические потенциалы. Механизм образования биопотенциалов покоя и действия; уравнение Гольдмана. Измерение (регистрация) биопотенциалов: биопотенциалы в ветеринарии: ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ/.

30. Элементы электроники /Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы); их устройство, принципы работы и применения. Устройство и принцип работы электронно-лучевой трубки; понятие об устройстве и применениях электронного осциллографа. Выпрямленный ток; одно\двухполупериодная схема выпрямления тока. Графики выпрямленного тока. Понятие об электрическом фильтре/.

IV. ЭЛЕКТРОМАГНПИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ОПТИКА.

31. Электромагнитные колебания в колебательном контуре /Колебательный контур, явления в колебательном контуре (электромагнитные колебания). Формула Томсона, схема и принцип работы генератора незатухающих электромагнитных колебаний. Получение высокочастотных электромагнитных колебаний/.

32. Электромагнитное поле /Основные положения теории электромагнитного поля (ЭМП); электромагнитные волны, шкала электромагнитных волн. Взаимодействие ЭМП радиодиапазона с веществом, понятие о механизме действия высокочастотного ЭМП на живой организм. Техника безопасности при работе с ЭМП/.

33. Строение атома /Планетарная модель атома. Теория и постулаты Бора. Строение электронных оболочек атомов. Энергетические уровни в атоме. Механизм поглощения и испускания энергии атомом; понятия «невозбужденный атом» и «возбужденный атом»/.

34. Геометрическая оптика /Явления и закономерности отражения и преломления света. Понятия «показатель преломления», «оптическая плотность среды», «предельный угол преломления». Полное отражение света на границе двух прозрачных сред; понятие «предельный угол полного внутреннего отражения». Представления об устройстве и принципе работы рефрактометра, применение рефрактометра в ветеринарной и лабораторной практике/.

35. Природа оптического излучения /Электромагнитная природа оптических излучений; корпускулярно-волновой дуализм оптического излучения. Основные положения волновой и квантовой теорий природы света. Примерные диапазоны частот видимого света, инфракрасного и ультрафиолетового излучений. Внутриатомные процессы, приводящие к излучению и поглощению видимого света, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей/.

36. Дисперсия и интерференция света /Явление дисперсии света, понятие «дисперсионный спектр», типы и виды спектров, спектроскопы и спектрографы; понятие о спектральном анализе. Интерференция волн; условия возникновения интерференционных максимумов и минимумов; интерференция света, условия для наблюдения устойчивой интерференционной картины; интерференция света на бипризме Френеля и тонких пленках/.

37. Дифракция и волновые свойства микрочастиц /Дифракция волн, дифракция света на дифракционной решетке. Использование дифракционной решетки для измерения длины волны света. Волновые свойства микрочастиц; формула де Бройля, дифракция электронов/.

38. Поляризация света /Понятия «естественный свет», «поляризованный свет»; получение поляризованного света, закон Малюса. Явление вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами, коэффициент удельного вращения. Представления об устройстве, принципах действия и применениях поляриметров в ветеринарии и лабораторной практике/.

39. Тепловое излучение /Природа теплового излучения. Понятия «лучеиспускательная способность, лучепоглощательная способность, абсолютно черное тело». Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Представления о тепловом излучении тела животных и использовании тепловидения в ветеринарии/.

40. Поглощение света веществом./Явление поглощения света веществом. Формула Бальмера и Бугера. Представление о калориметрии/.

41. Фотометрия в ветеринарии и животноводстве /Энергетические и световые величины, их единицы измерения. Кривая видности. Фотометрические величины для ультрафиолетового излучения. Видимый свет от естественных и искусственных источников, его использование в животноводстве. Свойства, специфические и биологические действия инфракрасного и ультрафиолетового излучений в животноводстве/.

42. Фотоэлектрический эффект /Явления фотоэлектрического эффекта; механизм фотоэлектрического эффекта, уравнение Эйнштейна/.

43. Люминесценция. / Явление люминесценции, различные виды люминесценции. Фотолюминесценция, квантовый механизм фотолюминесценции, правило Стокса. Представления о биолюминесценции. Сверхслабое свечение/.

44. Оптические квантовые генераторы (лазеры) /Спонтанное и индуцированное (вынужденное) излучения; представления об устройстве и принципах работы лазеров. Физические и биологические свойства лазерного излучения; примеры использования лазерного излучения в медицине и ветеринарии/.

45. Биофизика зрительного восприятия /Строение органа зрения у млекопитающих: составные элементы светопроводящей системы глаза, их характеристики; световоспринимающая система глаза – сетчатка, строение сетчатки. Адаптация и аккомодация глаза; их механизм. Представление о механизме действия фоторецепторов и цветного зрения/.

V. СТРОЕНИЕ АТОМНОГО ЯДРА.

46. Строение атомного ядра /Элементарные частицы и античастицы. Основные характеристики атомного ядра: масса, массовое число, заряд; их единицы и способы определения. Составные части атомного ядра, их количество в ядре и свойства; изотопы. Ядерные силы, дефект массы, энергия связи атомного ядра/.

47. Радиоактивность и ядерные реакции /Понятие «естественная радиоактивность», виды радиоактивных излучений, их свойства и природа. Радиоактивный распад, виды распада; основной закон распада, его характеристики – постоянная распада и период полураспада. Понятие «ядерная реакция». Понятие «искусственная радиоактивность»; представления о получении искусственных радиоактивных изотопов/

48. Дозиметрия ионизирующих излучений./ Экспозиционная, поглощенная, эквивалентная дозы ионизирующих излучений (определения, формулы, единицы измерения), мощности доз ионизирующих излучений. Представление о принципе действия газоразрядного счетчика. Представление об устройстве и принципе действия дозиметра/.

Дата добавления: 2015-04-25