1. Właściwości elektryczne tkanek

Pod wpływem właściwości elektrycznych tkanki można podzielić na:

a) o dużej przenikalności elektrycznej ε i przewodności właściwej k, np. krew, mięśnie, narządy wew. (dużo wody)

b) o małej przenikalności elektrycznej ε i przewodności właściwej k, np. tłuszcz, kości, szpik kostny (mało wody)

Cytoplazma jest wielofazowym układem koloidalnym, który jest złożonym elektrolitem. Wartość przewodności elektrycznej zależy od rodzaj i stężenia jonów oraz ich ruchliwości

Błona komórkowa pod względem elektrycznym może być traktowana jako kondensator elektryczny wypełniony niedoskonałym dielektrykiem.

Dyspersja przewodności i przenikalności - zależność przenikalności i przewodności od częstotliwości (rys str681 jaroszyk) dalej to wykresy na str 682 jaroszyk

2. Wpływ mikrofal na organizmy żywe - skutki termiczne

Promieniowanie mikrofalowe może być pochłaniane przez materię na dwa różne sposoby. Pierwszym z nich jest polaryzacja dipolowa. Jeśli w materiale są cząsteczki chemiczne będące dipolami, to w wyniku działania pola elektrycznego fali elektromagnetycznej starają się ustawić zgodnie z kierunkiem i zwrotem tego pola. Wektor pola elektrycznego zmienia zwrot co pół okresu fali promieniowania. Dipole zmieniają więc również ustawienie, podążając za polem. Podczas obrotów uderzają w sąsiadujące z nimi cząsteczki, przekazując im nabytą od promieniowania energię. Te przekazują ją kolejnym i w ten sposób ciepło rozprzestrzenia się w materiale. Mechanizm polaryzacji dipolowej, odpowiada za ogrzewanie jednak tylko substancje, których cząsteczki są dipolami, takie jak woda.

Drugi mechanizm pochłaniania promieniowania mikrofalowego opiera się na przewodnictwie jonowym. Gdy w materiale znajdują się jony, zaczynają one przemieszczać się zgodnie z kierunkiem pola elektrycznego: dodatnie w jedną, a ujemne w przeciwną stronę. Zderzając się przy tym z innymi cząsteczkami, powodują rozprzestrzenianie się energii cieplnej w materiale.

Całkowita moc pochłonięta i jej rozkład przestrzenny zależy od:

a) częstotliwości pola elektromagnetycznego

b) obecność innych obiektów w otoczeniu źródła promieniowania lub ciała

c) polaryzacja pola

d) wzajemne położenie ciała i źródła promieniowania

(skrócona wersja: energia pochłonięta przez ciało prowadzi do wzrostu jego temperatury, który zależy od wartości tej energii i właściwości termoregulacyjnych organizmu)

3. Diatermia jako przykład zastosowania promieniowania mikrofalowego w medycynie.

Diatermia to metoda lecznicza wykorzystująca efekty termiczne w tkankach wywołane przepływem prądów o wysokiej częstotliwości. Stosowana w przewlekłych stanach zapalnych mięśni, tkanki łącznej, stawów i nerwów. Wykonywana przy pomocy aparatów diatermicznych. Składa się z lampowych generatorów drgań elektromagnetycznych niegasnących i izolowanych elektrod (między którymi umieszcza się obiekt nagrzewany). W diatermii ciepło jest wytwarzane wewnątrz tkanek, a nie doprowadzane z zewnątrz. Wywołuje to takie reakcje jak: rozszerzenie naczyń krwionośnych, zmniejszenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej, zmniejszenie napięcia mięśni, przyspieszenie procesów wchłaniania tkankowego, działanie przeciwbólowe i inne.

4. Ogólne zasady ochrony przed promieniowaniem elektromagnetycznym.

Na ksero

5. Właściwości promieniowania mikrofalowego (zakresy

częstotliwości i długości)

Mikrofale to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami ultrakrótkimi, zaliczane są do fal radiowych.

Zakres promieniowania od 1mm do 30cm

częstotliwość = 3·109 - 3·1012Hz

długości λ=10−4 - 0,1m

Mikrofale powodują tylko rotację molekuł w zmiennym pol elektrycznym bez naruszania trwałości wiązań chemicznych w nich istniejących

6. Rodzaje fal elektromagnetycznych, kryteria podziału

Klasyfikację fal elektromagnetycznych wg ich długości w próżni i częstotliwości nazywamy widmem fal elektromagnetycznych:

1. fale radiowe: λ= 1-2000m, f<
   Hz

długie: λ=900-2000m

średnie: λ=200-600m

krótkie: λ=10-75m

2. Mikrofale: λ=
   -1m, f=
   -
   Hz

3. promieniowanie podczerwone: λ=780nm - 1mm, f?

4. światło wiedzialne: λ=380-780nm, f=
   -
   Hz

5. Promieniowanie ultrafioletowe: λ=10 - 400nm, f=
   -
   Hz

6. Promieniowanie Roentgena: λ

7. Promieniowanie γ: λ

7. Podstawowe właściwości fal elektromagnetycznych (częstotliwości, długość, prędkość, natężenie, faza). Zjawiska związane z ruchem falowym (odbicie, załamanie, polaryzacja, fale stojące).

Długość fali λ - najmniejsza odległość między cząsteczkami ośrodka objętego zaburzeniem falowym, których fazy drgań są takie same

λ =vT, gdzie T- okres drgań cząsteczki, v-prędkość rozchodzenia się fali,

y=Asinωt, gdzie A-amplituda fali,

- częstotliwość źródła fali

Częstotliwość to szybkość powtarzania się drgań, określa ile pełnych drgań wykonuje cząsteczka ośrodka będąca w obszarze zaburzeń i jest równa liczbie pełnych długości fali pokonywanych w ciągu sekundy.

Fale elektromagnetyczne:

prędkość
, gdzie μ-przenikalność magnetyczna ośrodka, ε-przenikalność elektryczna ośrodka

natężenie

faza drgań α=ωt +φ, to kąt określający położenie pkt drgającego

Zjawiska:

Fala stojąca powstaje gdy nałożą się na siebie dwie fale sinusoidalne o tych samych amplitudach i częstotliwościach, biegnące w przeciwnym kierunku. Taka fala ma równanie:

y=2
coskx sinωt. Fala stojąca nie przenosi przez ośrodek żadnej enregii.

Polaryzacja:

Fala spolaryzowana to fala, w której wektor pola elektrycznego drga w ściśle określonej płaszczyźnie, zwanej płaszczyzną drgań. Wektor pola magnetycznego drga w płaszczyźnie prostopadłej do elektrycznego. Metody polaryzacji:

a) polaryzacja przez odbicie od granicy dwóch ośrodków (kąt Brewstera)

b) polaryzacja przez załamanie

c) polaryzacja przy użyciu polaroidów (cienkie błony z odpowiedniego tworzywa sztucznego, którego cząsteczki są ułożone w określonym kierunku.

---