1. W jaki sposób energia absorbowana przez tkankę zależy od energii padających fotonów

Jedyne co znalazłem o absorpcji fotonów:
Absorpcja
Jest to pochłanianie kwantu promieniowania, czyli fotonu, który posiada określoną porcję energii
(h – stała Plancka, ν – częstotliwość światła).
Jeżeli ta jego energia jest równa różnicy energii pomiędzy stanem wzbudzonym elektronu (E2) a stanem podstawowym (E1), wtedy właśnie ten foton może być pochłonięty.

1. Precesja Larmora -

Jest to częstość wirowania momentu magnetycznego, który ustawiony pod kątem α do pola magnetycznego precesuje wokół pola.

1. Podaj jaką techniką tomografii został wykonany obraz:

TK SPECT PET

1. Jakie napięcie podłączamy na początku przy EKG
   – 0 V

2. Jakie są cząsteczki elementarne – Kwarki i leptony
   Kwarki

- górny(u), dolny(d), dziwny(s), powabny(c), spodni(b), szczytowy(t)
Leptony
grupa 12 cząstek elementarnych (6 cząstek i 6 antycząstek). Zaliczają się do niej: elektron, mion, taon, neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino taonowe oraz odpowiadające im antycząstki: pozyton (antyelektron), antymion, antytaon i antyneutrina. Ostatnim odkrytym leptonem było neutrino taonowe w 2000 roku.

1. Podaj oddziaływania występujące w przyrodzie :
   grawitacyjne
   Hipotetyczną cząstką przenoszącą oddziaływanie grawitacyjne jest grawiton. Do tej pozy takiej cząstki nie zaobserwowano i nie wiemy czy istnieje.
   elektromagnetyczne
   Oddziaływanie elektromagnetyczne przenosi foton czyli kwant promieniowania elektromagnetycznego. Jest to cząstka poruszająca się z prędkością światła, mająca masę spoczynkową równą zero.
   silne
   Działa tylko na niewielkie odległości rzędu 10^-15m działa między kwarkami. Cząstki przenoszące oddziaływanie silne nazywamy gluonami (ang. glue - klej).
   słabe
   Cząstkami przenoszącymi oddziaływania słabe są bozony pośredniczące: W⁺, W^- i Z. Bozony W mają ładunek elektryczny, zaś bozon Z jest obojętny.

2. Grubość błony lipidowej
   7,5*10^-9 m

3. Wiek wszechświata, wiek słońca
   15 mld lat, wiek słońca 4,6 mld lat

4. Liczba Eulera
   e= 2,718

5. Ln(x) = -ln(1/x)

6. Definicja funkcji stanu
   w termodynamice funkcja zależna wyłącznie od stanu układu, czyli od aktualnych wartości jego parametrów, takich jak masa, liczność materii, temperatura, ciśnienie, objętość i inne.

7. Entalpia – definicja; co wyraża zmianę entalpii, jak w procesach Endo i egzo się zachowuje
   H=U+pV
   Qp=ΔH dla p=const
   Przyrost entalpii jest równy ilości ciepła dostarczonego układowi w procesie izobarycznym.
   Przyrost energii wewnętrznej jest równy ilości ciepła dostarczonego układowi w procesie izochorycznym.
   Procesy egzotermiczne i endotermiczne
   Reakcja zachodzi izochorycznie – ΔU ciepło reakcji
   Reakcja zachodzi izobarycznie – ΔH ciepło reakcji
   
   Procesy egzotermiczne – ΔU<0 lub ΔH<0 układ oddaje energię
   Procesy endotermiczne – ΔU>0 lub ΔH>0 układ pobiera energię
   Dla gazów ΔH≠ΔU
   Dla cieczy ΔH≈

8. II zasada termodynamiki dla układu izolowanego – definicja
   W układzie izolowanym procesy mogą zachodzić tylko w kierunku wzrostu entropii. Stanie równowagi entropia przyjmuje wart. Stałą, maks:

delta S=0, czyli S=S max

1. Entropia
   wg Clausjusza
   ds=dQ/T

2. Składniki zmiany entropii w procesach nieodwracalnych
   dS=dSe + dSi
   Se – przyrost entropii w wyniku dodania ciepła
   Si – przyrost entropii w procesach dyssypacyjnych
   dSi>0

3. Entropia w układach izolowanych w procesach odwracalnych i nieodwracalnych
   W układzie izolowanym entropia nie może maleć
   ds≥0

Proces nieodwracalny: ds>0
ds.>0, S₂>S₁
Proces quasi-statyczny: ds=0
ds.=0 S=const.

1. Posługując się entropią opisz stan stacjonarny
   -dS_e=dS_i => ds=0

2. Entalpia swobodna – definicja
   – potencjał termodynamiczny zwany funkcją Gibbsa lub energią swobodną Gibbsa, oznaczany przez , a zdefiniowany następująco:

1. Entalpia swobodna w pracy nieobjętościowej
   (-ΔWi)≤- Δ(U+pV-TS) dla T = const, p = const

2. Przejście od entalpii swobodnej do potencjału chemicznego
   ΔWi= ΔGi= μiΔni

3. Prawo Ficka + stała dyfuzji
   strumień cząstek dyfuzji jest proporcjonalny do gradientu stężenia

$\frac{\text{dn}}{\text{dt}} = \ - D\ S\frac{\text{dc}}{\text{dx}}$-

D – stała dyfuzji

$\frac{\text{dn}}{\text{dt}}$ – strumień substancji

S− pole powierzchni, na którym zachodzi transport

$\frac{\text{dc}}{\text{dx}}$- - różnica stężeń przed płaszczyzną i za płaszczyzną (gradient stężeń)

Stała dyfuzji rośnie wraz z temperaturą.( Transport jest łatwiejszy w wyższej niż w niższej temperaturze). Współczynnik dyfuzji – jednostka [D]=[m²/S]

Dyfuzja w wodzie 1 10^-S , cukier w wodzie 3 10^-10 ( 3x szybciej).

1. Osmoza – definicja
   dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Osmoza spontanicznie zachodzi od roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym, czyli prowadzi do wyrównania stężeń obu roztworów.

2. Dyfuzja przez błonę

$$\frac{\text{dn}}{\text{dt}} = PS(c1 - c2)$$

1. Prawo van’t Hoffa
   prawo głoszące, że ciśnienie osmotyczne π cząsteczek substancji rozpuszczonej w roztworach rozcieńczonych (i nie ulegającej dysocjacji lub asocjacji) jest proporcjonalne do stężenia tej substancji i temperaturze bezwzględnej:

π= cRT

gdzie: c - stężenie, T - temperatura bezwzględna, R - stała gazowa.

1. Transport przez błony biologiczne

-bierny – nie wymaga energii (np. dyfuzja)

-aktywny- wymaga energii – z użyciem specjalnych struktur

1. Definicja roztworu hipo hiper i izo (tonicznego)
   R-r izotoniczny: który w kontakcie z innym roztworem przez błonę półprzepuszczalną pozostaje z nim w osmotycznej równowadze dynamicznej.
   R-r hipertoniczny: w zjawiskach osmotycznych jest to ten z dwóch kontaktujących się ze sobą roztworów, do którego następuje przepływ indywiduum chemicznego zdolnego do przenikania przez błonę półprzepuszczalną (hipotoniczny analogicznie)

2. Termodynamika nierównowagowa
   Gałąź termodynamiki zajmująca się układami termodynamicznymi nie będącymi w równowadze termodynamicznej.
   Większość układów występujących w naturze nie znajduje się w równowadze termodynamicznej.
   Organizmy żywe – układy otwarte – procesy nieodwracalne
   Transport energii, substancji, ładunku elektrycznego
   Zmniejszenie entropii
   -stan stacjonarny – życie
   -stan równowagi – śmierć
   Układ izolowany – procesy nieodwracalne powodują wzrost entropii.
   Układ otwarty – procesy nieodwracalne oraz wymiana entropii z otoczeniem (wymiana energii lub substancji) powodują zmianę entropii.
   gałąź termodynamiki zajmująca się układami termodynamicznymi nie będącymi w równowadze termodynamicznej.

3. Potencjał elektrochemiczny – definicja pracy elektrycznej
   pojęcie z zakresu elektrochemii oznaczające potencjał chemiczny jonu i w polu elektrostatycznym, zgodnie z definicją IUPAC^[1] opisaną wzorem:

	potencjał elektrochemiczny, J/mol
	potencjał chemiczny, J/mol
	ladunek jonu, bezwymiarowy
F	Stała Faradaya, F = 96485.33 C/mol
	potencjał elektryczny, V

1. Potencjał elektrodowy
   W stanie równowagi potencjał elektrochemiczny atomów metalu = potencjał jonów w elektrolicie

2. Wzór Nernsta

Równanie wyrażające potencjał elektrody

E_M – potencjał elektrody
E_M⁰ – potencjał standardowy elektrody – wartość stała, charakterystyczna dla danej elektrody
n – liczba elektronów biorąca udział w reakcji elektrodowej
R – stała gazowa
T – temperatura [K]
F – stała Faraday’a
a_Mⁿ⁺ – aktywność jonów Mⁿ⁺ w roztworze
a_M⁰ – aktywność metalu – zgodnie z przyjętą zasadą równa jest ona 1

1. Potencjał dyfuzyjny – że zależy od masy substancji przechodzącej z C1 do C2

Różnica potencjałów elektrycznych. Jest wynikiem różnych szybkości dyfundujących jonów dodatnich i ujemnych; różnica potencjałów powstająca na granicy zetknięcia roztworów o różnych aktywnościach jonów.

1. Potencjał błonowy – wzór Goldmana
   Równanie Goldmana – równanie pozwalające obliczyć potencjał spoczynkowy błony komórkowej uwzględniając wszystkie rodzaje jonów biorących udział w procesie.
   V=(RT/zF)ln

2. Rozkład ładunku na komórce
   plusy na zewnątrz, potencjał = 0V

3. Na co składa się utrata entalpii?

DG jest maksymalną pracą nieobjętościową jaką układ może wykonać.
ΔG = ΔWb + ΔWo + ΔWe + ΔWm + ΔQi

W – biosyntezy, osmotyczne, transportu ładunków, mechaniczna i rozproszonego ciepła…

1. Stosunek odległości panewki do przyczepu mięśnia w stawie biodrowym
   0.4

2. Podczas marszu człowieka z prędkością 5km/h jego moc mięśni wynosi 60W. Ile czasu musi iść człowiek z prędkością 5 km/h, żeby zrównoważyć wartość posiłku (250 kcal)?
   1 kcal - 4,187 kJ
   250kcal - x x=1046,75kJ
   
   W=1046,75x10³J
   V=5km/h => Pmięśni=60W
   W=Pt => t=W/P
   t=1046x10³/60=4h50min

3. Definicja lepkości Newtona F=nS(ΔV/Δx)

– inaczej tarcie wewnętrzne, charakteryzuje ją wielkość fizyczna zwana współczynnikiem lepkości.
Równanie definiujące współczynnik lepkości podał Newton, odnosząc je do przepływu laminarnego płynów.

Równanie: F= η*S* (Δv/Δx)
F – siła działająca stycznie do warstw o powierzchni S,
Δv – różnica prędkości pomiędzy warstwą górną, a warstwą dolną,
Δx – różnica odległości pomiędzy tymi dwoma warstwami,
η – współczynnik lepkości charakteryzujący dany płyn <- eta jest często określana dynamicznym współczynnikiem lepkości, w odróżnieniu od kinetycznego współczynnika lepkości rozumianego jako: η/ρ ; ρ – gęstość płynu;

Jednostką lepkości jest: 1 (N*s)/m²

1. Lepkość krwi w 37,5 stopnia Celsjusza
   p= 3,5* 10^-3 p*s

2. Ciecz newtonowska
   Ciecz złożona z cząsteczek o niewielkiej masie cząsteczkowej oraz gazów. Dla tych cieczy (np. woda, osocze krwi) współczynnik lepkości jest wielkością stałą przy ustalonej temperaturze i ciśnieniu.

Dla płynów zwanych newtonowskimi spełniona jest zależność:

τ = η * ɣ^’

Większość płynów nie spełnia jednak tego warunku -> są to ciecze nienewtonowskie.

1. Prawa dotyczące przepływu krwi w naczyniach
   Zasada ciągłości przepływu – naczynia krwionośne stanowią układ zamkniętego obiegu krwi, a zatem ilość krwi jaka przepływa w jednostce czasu przez każdy odcinek układu krążenia jest taka sama. Zgodnie z tą zasadą ciągłości przepływu, średnia prędkość liniowa przepływu krwi jest proporcjonalna do przepływu objętościowego, a odwrotnie proporcjonalna do całkowitej powierzchni przekroju łożyska. (V=Q/D); np. aorta: Q=5400 ml à 90 ml/s; V=90 ml/s/4 cm² = 22,5 cm/s
   Prawo Poisuille’a – opisuje zależność, pomiędzy przepływem cieczy, długością naczynia, lepkością cieczy i promieniem naczynia. Wielkość przepływu Q jest wprost proporcjonalna do ciśnienia napędowego i czwartej potęgi promienia naczyniowego a odwrotnie proporcjonalna do długości naczynia L i lepkości cieczy η.
   Opór przepływowy R – jest wprost proporcjonalny do długości naczynia L i do lepkości η przepływającej krwi, a odwrotnie proporcjonalny do czwartej potęgi promienia naczynia.
   Prawo Pascala – ciśnienie hydrostatyczne zależy od gęstości cieczy i wysokości słupka cieczy (p=ρ x h x g), określa wpływ siły ciężkości na ciśnienie w naczyniach.
   Prawo Laplace’a określa napięcie ściany jakie powstaje pod wpływem ciśnienia w zależności od promienia naczynia

2. Prawo ciągłości strugi

V₁*S₁=V₂*S₂

1. Opór naczyniowy
   Opór naczyniowy (R_p) przepływu jest odwrotnością przewodności naczyniowej.
   R_p = 1/A_p = (8η/π)*(l/r⁴) -> gdzie A_p to przewodność naczyniowa
   Jednostką oporu jest jest: 1 (Pa*s)/m³
   Wzór na przewodność naczyniowa wynika z prawa Hagena-Poiseuille’a, które określa zależność pomiędzy strumieniem objętości cieczy, a jej lepkością, różnicą ciśnień delta p powodującą przepływ, oraz wielkościami geometrycznymi naczynia.
   Prawo to formułuje się przy następujących założeniach:

-Ciecz nie jest lepka

-Ciecz jest nieściśliwa

-Przepływ jest laminarny

-Przepływ cieczy jest stacjonarny

-Przepływ cieczy jest wymuszony róznicą ciśnień delta p na końcach rury o długości l i promieniu r.

1. Ruch drgający – kiedy występuje rezonans

Drgania (oscylacje) - procesy, w trakcie których pewne wielkości fizyczne na przemian rosną i maleją w czasie.

Rezonans – zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych, objawiające się wzrostem amplitudy drgań układu drgającego dla określonych częstotliwości drgań wymuszających. Częstotliwości dla których drgania mają największą amplitudę nazywa się częstotliwością rezonansową. Dla tych częstotliwości, nawet małe okresowe siły wymuszające mogą wytwarzać drgania o znacznej amplitudzie. Wiele systemów ma wiele odrębnych częstotliwości rezonansowych.

Zjawisko rezonansu występuje dla wszystkich typów drgań i fal.

Rezonans występuje, gdy układ drgający łatwo pobiera energię ze źródła pobudzającego go i jest w stanie przechowywać ją. Jednakże, zazwyczaj w układzie istnieją pewne straty energii, zwane tłumieniem, zależą one od amplitudy drgań układu, dlatego przy stałym wymuszaniu dochodzi do stanu równowagi.

Infradźwięki: fale dźwiękowe niesłyszalne dla człowieka, ponieważ ich częstotliwość jest za niska, aby odebrało je ludzkie ucho. Słonie i wieloryby, które słyszą infradźwięki wykorzystują je do komunikacji na duże odległości.; 2-16 Hz;

Ultradźwięki: fale dźwiękowe, których częstotliwość jest zbyt wysoka, aby usłyszał je człowiek. Za górną granicę słyszalnych częstotliwości, jednocześnie dolną granicę ultradźwięków, uważa się częstotliwość 20 kHzHYPERLINK "http://pl.wikipedia.org/wiki/Ultradźwięki#cite_note-atlas-1"[1], choć dla wielu osób granica ta jest znacznie niższa. Za umowną, górną, granicę ultradźwięków przyjmuje się częstotliwość 10 GHz. Zaczyna się od niej zakres hiperdźwiękówHYPERLINK "http://pl.wikipedia.org/wiki/Ultradźwięki#cite_note-atlas-1"[1] Niektóre zwierzęta mogą emitować i słyszeć ultradźwięki, np. pies, szczur, delfin, wieloryb, chomik czy nietoperz.

1. Próg słyszalności
   10-20dB

2. Model ucha – równanie momentów
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

3. Efekt Dopplera

Efekt Dopplera występuje wtedy, gdy źródło fali jest w ruchu względem obserwatora. Polega on na tym, że w zależności od tego, czy źródło fali zbliża się do obserwatora czy oddala, rejestruje on większą lub mniejszą częstotliwość fal niż mają fale wysyłane ze źródła. Jeżeli obserwator zbliża się do źródła fal akustycznych z prędkością v0, a źródło fal akustycznych o częstotliwości f dodatkowo zbliża się do obserwatora z prędkością vz , to częstotliwość jaką zarejestruje obserwator będzie równa:








v – to prędkość rozchodzenia się fali w danym ośrodku. W przypadku kiedy źródło fal i obserwator oddalają się od siebie, wzór na częstotliwość zarejestrowaną przez obserwatora będzie miał postać:






Efekt Dopplera zachodzi w przypadku każdego rodzaju fal, nie tylko fal akustycznych.

1. Światło – zakres długości fal widzialnych
   380 – 780 nm

2. UVA – zakres długości fal
   A 315 – 400 nm (niebezpieczne)

3. Zdolność rozdzielcza mikroskopu

Zdolność rozdzielcza - w optyce przydatność określonego przyrządu optycznego do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im większa jest zdolność rozdzielcza, tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie jako pojedyncza plama. Jednym z kryteriów określania zdolności rozdzielczej jest kryterium Rayleigha.
Wzór do zadań: d=2A/λ

1. Prawo Bernoulliego
   p + ρgh + ½ρv² = const

2. Praca statyczna

Występuje gdy na zewnątrz nie można zaobserwować żadnego ruchu, a mimo tego mięśnie pozostają w stałym napięciu np. podczas stania, siedzenia, czy podpierania. Nie stanowi ona zatem pracy mechanicznej, jednak często może powodować duże obciążenie dla organizmu człowieka.

W_s=P_st
W_s bardziej męcząca niż W_d
Przy marszu 5 km/h moc mięśni 60 W
Przy marszu 7 km/h moc mięśni 200 W
Przy jeździe na rowerze 18 km/h moc mięśni 120 W
Skok wzwyż 70 kg, 1 m, 0.2 s 3500 W

1. Utlenianie produktów pokarmowych – ubytek ich entalpii swobodnej
   ΔG = ΔWb + ΔWo + ΔWe + ΔWm + ΔQi

W – biosyntezy, osmotyczne, transportu ładunków, mechaniczna i rozproszonego ciepła.
Produkty utleniania – H₂O i CO₂
W organizmach żywych szybkie procesy (w przybliżeniu odwracalne).
Proces oksydoredukcyjny przenoszący elektrony od substratów wyjściowych na tlen zachodzi etapami poprzez reagenty pośrednie.
Łańcuch oddechowy – substrat wyjściowy NAD – elektrony przenoszone na reagenty o coraz wyższym potencjale oksydoredukcyjnym aż do tlenu.
Etapy – proces odwracalny, szybkość – katalizatory enzymatyczne.
Gdyby jeden proces energia z reakcji – ciepło.
Gdyby energia z reakcji – wykonanie pracy – proces odwracalny – bardzo wolny.

1. Efekt Fahraeusa – Lindqvisa
   Erytrocyty koncentrują się w środku naczynia.
   W środku naczynia wzrasta hematokryt, przy ściankach maleje.
   Lokalne zmniejszenie hematokrytu zmniejsza lepkość – zmniejsza się opór naczyniowy.

2. Ścinanie
   Odkształcenie ciała spowodowane naprężeniem stycznym do jego powierzchni. W wytrzymałości materiałów ścinanie traktuje się również jako stan obciążenia spowodowany takimi naprężeniami. Naprężenie styczne do powierzchni ciała nazywane jest naprężeniem ścinającym.
   Ścinaniu zazwyczaj towarzyszą inne odkształcenia, występują inne typy stanów obciążenia, np. docisk. Dzieje się tak m.in. w połączeniach nitowych, klinowych i wpustowych.
   Istnieje również pojęcie czystego ścinania, w którym naprężenia normalne są równe zero a naprężenia styczne są różne od zera. Przypadek taki ma miejsce w złożonym stanie naprężenia, gdy materiał jest rozciągany wzdłuż jednego kierunku i ściskany wzdłuż drugiego (prostopadłego) kierunku.

3. Zależność naprężenia ścinającego od szybkości ścinania

4. Ogniwo stężeniowe

składa się z elektrod wykonanych z tego samego metalu i zanurzonych w tym samym elektrolicie o różnych stężeniu. Różnica potencjałów między elektrodami jest wyłącznie wynikiem różnicy stężenia elektrolitu. Omówmy ogniwo wykonane z dwóch elektrod srebrnych – Ag, zanurzonych w roztworach AgNO₃ o różnym stężeniu c₁<c₂. Schematycznie ogniwo to można przedstawić następująco (17):

Elektroda Ag zanurzona w roztworze bardziej rozcieńczonym oddaje jony srebra do roztworu ładując się ujemnie (anoda-proces utleniania). Na elektrodzie Ag zanurzonej w roztworze bardziej stężonym c₂ redukują się jony srebra z roztworu (katoda-proces redukcji). Po połączeniu obu elektrod przewodnikiem metalowym następuje przepływ elektronów w kierunku od anody do katody. Jony NO₃^- wędrują w kierunku od katody do anody. W wyniku pracy tego ogniwa roztwór bardziej stężony ulegnie rozcieńczeniu (obszar przykatodowy) a w bardziej stężonym obszarze będzie wzrastało stężenie AgNO₃. Ogniwo stężeniowe pracuje do czasu wyrównania stężenia obu roztworów. Procesy zachodzące na elektrodach można zapisać następująco:

Anoda (Ag) Ag – e^- = Ag⁺ ( utlenianie) (18)

Katoda (Ag) Ag + e^- = Ag (redukcja) (19)

Siłę elektromotoryczną SEM w ogniwie stężeniowym (17) można obliczyć ze wzoru (19):

1. Dopplerowski przepływ krwi (naszkicować)

.