Biofizyka (16)

W biologii molekularnej analizuje się pola generowane przez naładowane cząsteczki proste, jednoatomowe jony np. jony metali Mg²*, bądź skomplikowane układy, np. białka, w których występuje szereg grup funkcyjnych, zjonizowanych dodatnio lub ujemnie.

Elektryczny moment dipolowy przypisany jest układowi dwóch ładunków elektrycznych, równych co do wartości, o przeciwnych znakach. Cząsteczki chemiczne obdarzone trwałym momentem dipolowym to cząsteczki polarne.

• Dipol elektryczny w jednorodnym polu elektrycznym.

Siły kulombowskie działają na ładunki w ten sposób, że dipol elektryczny ustawia się zgodnie z kierunkiem linii sił pola

Na poziomie molekularnym właściwości magnetyczne substancji związane są z zachowaniem się elektronów w atomie.

Elektron stanowi dipol magnetyczny.

Elektron przemieszcza się wokół jądra i dlatego przypisuje się mu ■ dodatkowy moment magnetyczny związany z jego ruchem orbitalnym.

Polem magnetycznym, w którym znajdują się wszystkie organizmy jest pole magnetyczne Ziemi.

Jest to głównie pole magnetyczne wywołane wirowymi prądami elektrycznymi wewnątrz kulistego jądra Ziemi.

Przyrządem do wykrywania tego pola jest igła magnetyczna.

Źródłem pola magnetycznego są ładunki elektryczne znajdujące się w ruchu

•    W skali makroskopowej źródłem pola magnetycznego są

■    A) magnesy trwałe np. związki żelaza - magnetyt lub piryt Właściwości magnetyczne tych substancji związane są z zachowaniem się elektronów w atomie żelaza.

•    B) elektromagnes - to odpowiednio ukształtowany zwój przewodnika, przez który płynie prąd elektryczny, czyli strumień elektronów - np. zwojnica.

■    Podział magnesu trwałego nigdy nie prowadzi do rozdziału biegunów magnetycznych. Rozkład biegunów magnetycznych w elektromagnesie zależy natomiast od kierunku, w jakim płynie prąd elektryczny przez przewodnik.

Fale elektromagnetyczne

•    Równanie falowe opisuje zmieniające się periodycznie pola elektryczne i

magnetyczne, które rozchodzą się w przestrzeni jako fale elektromagnetyczne.

Są to fale poprzeczne, gdyż wektory opisujące pola zmieniają się w sposób okresowy w czasie, zawsze do siebie prostopadle i jednocześnie prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali elektromagnetycznej.

Nie wymagaja. żadnego nośnika i mogą. rozchodzić się w próżni.

•    Relacje pomiędzy wektorami EiB fali elektromagnetycznej a kierunkiem

rozchodzenia się tej fali

Oddziaływania silne i słabe

• Kwantowa teoria pola

Oddziaływanie silne jest przenoszone jest przenoszone przez cząstki zwane giuonami

Oddziaływanie słabe jest przenoszone przez cząstki zwane bozonami pośredniczącymi

• Model Standardowy 1979 r Nagroda Nobla

Jest to kwantowa teoria opisująca świat cząstek elementarnych -fermionów i bozonów.

Fermiony tworzą materie. Są to leptony (elektron, mion, lepton, neutrina) i kwarki wchodzące w skład hadronów (oddziaływania silne), wśród którycn są bariony takie jak proton, neutron.

Bozony odpowiedzialne są za oddziaływanie pomiędzy składnikami materii. Są to:

Foton - kwant energii - przenosi oddziaływania elektromagnetyczne o najwyższej energii-o symbolu gamma. Jest to cząstka, która nie ma masy spoczynkowej i jest obojętna elektrycznie.

Bozony pośredniczące. Cząstki te związane sąz oddziaływaniem słabym. Giuony, które są związane z oddziaływaniem silnym.