1.Co to fala elektromagnetyczna.
2.Polaryzacja fali.
3.Rodzaje fal (były podane przykłady i trzeba było napisać, jaka to fala, np. telefonia komórkowa - mikrofale).
4.Diatermia – definicja, jak powstaje ciepło, jakie choroby się leczy.
5.Wyznaczanie stosunku długości fal, podana częstotliwość dwóch fal.
Dopisz rodzaj fal elektromagnetycznych: NMRI, telefony komórkowe, termografi, przekształcenie prowitaminy D, PET.
Co to jest fala stojąca?
Diatermia: w jakich chorobach się stosuje, jakich długości fal się używa, dlaczego dochodzi do efektu termicznego?
Wymień wszystkie rodzaje fal eketromagnetycznych i uszereguj się od najdłuższych do najkrótszych. To samo zrób dla różnych barw światła widzialnego.
W medycznych technikach diagnostycznych PET (6,38 x 10^20 Hz), MRI (6,38 x 10^7 Hz) wykorzystuje się fale elektromagnetyczne o różnej częstotliwości. Znajdź stosunek długości fał.
Fale radiowe – lambda: 1-2000 m, f < 3 x 10^9 Hz. Długie 900-2000m, średnie 200-600 m, krótkie 10-75m.
Mikrofale – lambda = x<1m, f=3x10^9 – 3x10^12 Hz
Podczerwień – lambda = 1mm – 1400 nm, f= 3x10^12 – 3x10^14 Hz. IR-A 780nm-1400nm (daleka), IR-B 1400nm – 3 um (średnia), IR-C 3um – 1mm (bliska).
Widzialne (ViS) – 280 nm – 780 nm, f= 3 x 10^14 – 3 x 10^15
Ultrafiolet (UV) – lambda = 100 – 400 nm, f= 3x10^15 – 3x10^17 Hz. UV-C 100 nm – 280 nm, UV-B 280 nm-315 cm, UV-A 315-400 nm
Rentgenowskie (X) – lambda = 10nm – 10 pm, f= 3x10^17-3x10^18
Gamma – lambda = 10^-11 – 10^-14 (<10pm), f > 3 x 10^18 Hz Fala elektromagnetyczna - jest falą poprzeczną. To rozchodzenie się zaburzeń pola elektrycznego i magnetycznego do przestrzeni (ze skończoną prędkością).
Promieniowanie jonuzujące – wtórne promieniowanie kosmiczne, proemieniwanie gamma, promieniowanie x, ogólnie hv/kTp > 10^4
Promieniowanie niejonizujące – UV, VIS, IR, ogólnie 10^3 > hv/kTp > 1
Pole elektromagnetyczne – mikrofale, radiowe, fale elektromagnetyczne o niskich f, ogólnie hv/kTp < 1
Kryteria podziału: stosunek hv/kT, pierwotne zjawiska fizyczne w oddziaływanie z materią, sposób generacji
NMRI – fale radiowe, telefony – fale mikrofalowe, termografia –podczerwien, przekształcenie prowitaminy D – UV, PET- promieniowanie 8 Fioletowy – 380 -436 nm, niebieski 436-470 nm, niebieskozielony 470-500 nm, zielony 500-530 nm, zielonozolty 530-566 nm, zolty 566- 589 nm, pomarańcz 689-620, czerwien 620-780nm
Długość fali – odległość między dwoma punktami (najbliższymi) ośrodka o takiej samej fazie drgań, leżącymi na promieniu fali. Jest to odległość jaką fala przebywa w czasie jednego okresu. Lambda = v/f = c/f
Częstotliwość fali – liczba pełnych drgań fali na 1s. f= 1/T, gdzie T – czas w jakim cząstka wykona jedno pełne drganie. Nie ulega zmianie przy przechodzeniu przez tkanki i narządy. Zależy od typu generatora.
Prędkość fali – szybkość z jaką rozchodzi się zaburzenie ośrodka. Dla próżni: c = 1/ pierwiastek (E0U0), gdzie E(3) – przenikliwość elektryczna próżni, U0 – przenikalność magnetyczna próżni. Natężenie fali (I) – ilość energii, która zostaje przeniesiona przez fale elektromagnetyczna w jednostce czasu przez jednostkowa powierzhcnie ustawioną prostopadle do kierunku rozchodzeni sięfali. I = delta E/ delta t delta S = delta P/ delta t
Faza – kąt określający położenia punktu drgającego
Fale stojące – powstają w wyniku interferencji dwóch fal o takich samych wartościach f i A, biegnących w przeciwnych kierunkach, np. fali padającej i odbitej.
Polaryzacja – charakterystyczna tylko dla fal poprzecznych. Właściwość fali poprzecznej polegająca na zmianach kierunku oscylacji rozchodzącego się zaburzenia w określony sposób.
Fala spolaryzowana – to fala, w której wektor elektryczny drga w ściśle określonej płaszczyźnie zwanej płaszczyzną drgań. Wektor magnetyczny drga w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny drgań wektora elektrycznego ( w tzw. płaszczyźnie polaryzacji).
Diatermia – metoda lecznicza wykorzystująca efekty termiczne w tkankach wywołane przepływem prądów o wysokich częstotliwościach. Stosowana w przewlekłych stanach zapalenia: mięśni, tkanki łącznej, stawów, nerwów. Wykonywana przy pomocy aparatów diatermicznych zbudowanych z lampowych generatorów drgań elektromagnetycznych niegasnących i izolowanych elektrod. Efekt: przeciwbólwoy, przeciwzapalny, przeciwskurczowy. Ciepło jest wytwarzane wewnątrz tkanek, a nie jest doprowadzane z zewnątrz. Wywołują w organizmie różne rekacjie: rozszerzenie naczyń krwionośnych, zmniejszenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej, zmniejszenie napięcia mięśni, przyspieszenie procesów wchłaniania tkankowego. Diatermię dzielimy na chirurgiczną i terapeutyczną (krótkofalową) która dzieli się na indukcyjną i kondensatorową.
Diatermia krótkofalowa – f = 1 MHz, elektrody przylegają bezpośrednio do skóry pacjenta, stosowana w dermatologii, kosmetyce
Diatermia indukcyjna - f=10-15 MHz, Kondensatorowa: f= 50 MHz, elektordy nie przylegają, najwięcej ciepła w płynach ustrojowych, zaostowanie: chorba zwyrodnieniowa kręgosłupa, zapalnie stawów, dychawica oskrzelowa, stany zapalne zatok, ucha, krtani.
Diatermia chirurgiczna – dwie elektrody, szeroka i płaska, szpilka, zastosowanie to niszczenie i rozcinanie tkanek. diatermię mikrofalową – o długości fali 69 centymetrów, a częstotliwość 433,93 MHz, diatermię krótkofalową – o długości fali 22,12 metra i częstotliwości 13,56 MHz, diatermię długofalową – o długości fali około 300 metrów i częstotliwości 1-5 MHz.
Mikrofale – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali między poczerwienią a falami ultrakrótkimi. Rozchodzą się po linii prostej, ich propagacja jest ograniczona do zasięgu bezpośredniej widoczności, gdy w bardzo małym stopniu ulegają ugięciu i odbiciu od jonosfery. Powodują tylko rotację molekuł w zmiennym polu elektrycznym bez naruszania istniejących w nich wiązań chemicznych. Ulegają zjawiskom charakterystycznym dla ruchu falowego, ulegają efektowi echa. Zakres promieniowania: 1mm – 30 cm, częstotliwości: 3x10^9 – 3x10^12, długość 10^-3 – 1m
Metody ochrony – a) bierne: właściwa organizacja miejsca pracy przy źródłach PEM, automatyzacja obsługi urządzeń emitujących promieniowanie, skracanie czasu pracy, niedopuszczanie do pracy osób poniżej 18 roku życia i kobiet w ciąży, poddawanie pracowników okresowym badaniom lekarskim b) czynne: środki chemiczne przy źródłach promieniowania zmniejszające natężenie pól w strefie zagrożenia -> ekranowanie urządzeń za pomocą blach i siatek drucianych, odpowiednie anteny, odpowiednia odzież pracowników obsługi, sama konstrukcja urządzeń
Podział widma promieniowania na zakresy: pola stałe, pola 50 Hz, pola 0,01 – 0,1 MHz, pola 0,1 < x < 10 MHz, pola 1 MHz < x < 300 MHz, pola 300 MHz <x < 300 000 MHz
Podział na strefy: strefa bezpieczna Td = 24h (przebywanie w niej nie podlega ograniczeniom), strega pośrednia Td = 8 h (12h) tylko > 100 kHz (dopuszcza przebywanie pracowników w ciągu zmiany), strefa zagrożenia Td < 8 h, strefa niebezpieczna Td= 0 h. Td=dopuszczalny czas pracy.
Teoria Maxwella – podstawą teorii jest twierdznei, że każde zmienne pole magnetyczneg powoduje powstanie wirowego pola eketrycznego. Oba te pola istniejące razem w przestrzeni to właśnie pole elektromagnetyczne.
Pertermia – metoda lecznicza polegająca na selektywnym ogrzewaniu tkanki np. guza do temp 43-47 stopni. Stosowanie nowotowry prostaty, skory, macicy oraz guzy mózgu, szyi. Efekty nietermiczne: zmiany właściwości toksyn bakteryjnych, enzymow i bialek; zmana aktyownosci enzymatycznej, zmiana tempa wzrostu mikroogranizmow; wpływa ochronnie na szpik kostny i jego funkcje krwiotworcza w trakciestosowania preparatow przeciwnowotworowych; uczuszie ucisku zimna ciepla klucia, poprawa samopoczuai, ziwekszona pobudliwości, senność. Leczenie: owrzodzen żołądka, owrzodzeń dwunasnitcy. Oddziaływanie na układ nerwowy, układ hormonalny.
Wpływ mikrofal na organizmy żywe skutki temirncze: Podcas ekspozycji ustorju żylnego na PEM czesc energii padającej zostaje pochlonieta i zamieniona na cieplo w ośrodku lepkim. Progowa gestosc mocy wynosi 10 mW/cm2, przy czym wzrost dlugosci fali powoduje wzrost tej wartości. Ilość pochłoniętej energii zależy od parametrow elektrycznych tkanek, stopnia odwodnienia, czasu ekspozycji, natężenia promieniowania, czestotliowdic promieniowania, polaryzacji pola i wzajemnego polozenia obiektu biologicznego i zrodla promieniowania, obecności materiałów przeowdzacych. Ilość wydzielonego ciepła zalęzy od usieciowania tkanki – im wiekszye tym przyrost mniejszy. Ciepło powstające w tkankach pod wpływem PEM wytowrzane jest w 2 procesach: przepływ nosnikow ładunku przez osrdoek o pewnym oporze (straty przewodzneia), obrót dipolo cząsteczkowych w ośrodku lepkim (straty dielektryczne). Udział każdego rodzaju strat energii w całkowitej energii pochlonietej zależy od czestotliwsci PEM, przenikalności elektrycznej tkanki, przeowdnosci wlasciwej.
Energia pochłonięta przez ciało prowadzi do wzrostu jego temp, który jest zależny od wartości tej energii jak i od wlasciowsi termoregulacyjnych.
SAR – ilosc pochlonietej energii w jedn czasu przez jedn masy napromieniowanej tkanki. P = SAR Głębokość wnikania - odległość od powierzchni osrodka na której amplituda wektorow natężenia PEM maleja do ok 37% swych wartości.
Przewodność elektryczna właściwa (konduktywność) – to miara zdolności materialu do przewodzneia pradu elektrycznego i miara możliwości poruszania się swobodnych ladunkow elektrycznych pod wpływem przylozonego pola elektrycznego. Jest odwortnoscia oporu elektrycznego właściwego. K = 1/p [1/(OM * m)] Zależna od koncentracji nosnikow ladunku i ich ruchliwości.
Przenikalnosc elektryczna E(3) Niesie informacjie o wpływie pola elektrycznego na ładunku związane. Im wieksza wartość tym silniejszej defromacji może ulec czasteczka o 0 ładunku wypadkowym (umieszczona w polu eketrycznym) -> tym mniejszy momenty dipolowy zostanie wyindukowany. Jednostka to F/m.
Właściwiosci elektryczne tkanki zależa od włąsciowsi elektrycznych tworzących je komorek. Dzielimy ze względu na duzną przenikalność: ( o duzej E(3) i k)krew, miesnie, narządy wewnętrze. (O malej przenikalności) Tluszcz, kosci, szpik kostn. Najwieksze przewodnictow: płyn mózgowo-rdzeniowy, krew, miesnie, watroba, mozg, tkanka laczna, tkanka kostna.