ciecz doskonała - nieściśliwa, nielepka
ciecz rzeczywista - ściśliwa i lepka
ciecz nieniutonowska - jej lepkość dynamiczna zależy od gradientu prędkości
ciecz niutonowska - jej lepkość dynamiczna nie zależy od prędkości ruchu
przepływ stacjonarny - przepływ w którym w każdym punkcie obszaru zajętego przez płyn jego prędkość nie zmienia się
przepływ laminarny - przepływ stanowi zespół warstw przemieszczających się jedna względem drugiej bez ich mieszania (wirów). Przepływ tego typu występuje przy małych prędkościach przepływu płynu lub dla płynu o dużej lepkości
przepływ turbulentny - w płynie występuje mieszanie, powstają wiry - stąd też określenie przepływu turbulentnego, który ze swej natury jest zmienny w czasie
Kulka spadanie w cieczy
FL = 6 π η r V
FL + FW = Q - kulka porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym
strumień masy dm/dt
strumień objętości dV/dt = Φ V
strumień ładunku dq/dt = J
strumień objętości w dowolnym miejscu jest taki sam
S1 V1 = S2 V2
warunkiem przepływu cieczy jest różnica ciśnień
ruch cieczy idealnej - w czasie przepływu cieczy jest zachowana energia
podczas ruchu cieczy pojawia się tzw. ciśnienie dynamiczne
gdy ciecz nie płynie ciśnieniem cieczy jest ciśnienie statyczne
FL = η S ΔV/Δh
aorta - 30 mm/s
naczynia włosowate - 0,3 mm/s
Ultrasonograf dopplerowski
źródło - kryształy piezoelektryczne + ultradźwięki
Zjawisko piezoelektryczne lub efekt piezoelektryczny - zjawisko fizyczne polegające na mechanicznej deformacji kryształu pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego (zjawisko piezoelektryczne odwrotne). Piezoelektryczność występuje w tych kryształach, które nie mają swojego środka symetrii, np. w kryształach kwarcu.
Zjawisko dopplera
Δf = f0 (v cos α /u)
ultradźwięki - częstotliwość wyższa od 20 000 Hz
za pomocą ultradźwięków można wykryć obiekty o wymiarach mniejszych od długości fali
rozchodzenie się w wodzie - 1500 m/s
λ = V T
T = 1/f
ultradźwięki stosowane w diagnostyce medycznej
f = 1-15 Mhz
1 MHz λ = 1,5 mm
1,5 MHz λ = 1 mm
10 MHz λ = 0,15 mm
15 MHz λ = 0,1 mm
zerowa podatność - gdy nie jest elastyczna - objętość nie wzrasta, gdy zwiększa się ciśnienie
podatność naczyń zmienia się z wiekiem - żyły stają się mniej elastyczne
podatność C = ΔV/p
Termodynamika - zajmuje się przemianami energetycznymi, zachodzącymi w układach termodynamicznych
układ termodynamiczny - makroskopowy zbiór cząstek, część przestrzeni materialnej, będąca przedmiotem rozważań, pozostała częśc to otoczenie
układ izolowany - niemożliwa wymiana materii i energii pomiędzy układem a otoczeniem
układ zamknięty - następuje wymiana energii, nie materii
układ otwarty - następuje wymiana energii i materii, to układy biologiczne
Gaz doskonały - zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:
brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek
objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu
zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste
cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu
Lipidy - pochodne cząstek glicerolu, gdzie 2 grupy wodorotlenowe są zastąpione łańcuchami reszt kwasów tłuszczowych, zaś trzecia grupa zastąpiona jest resztą fosforanową lub kombinacją grupy fosforanowej i pewnej grupy dodatkowej (np. cholinowej)
Amfifilowość - zjawisko obserwowane w przypadku niektórych związków chemicznych polegające na jednoczesnej, niepełnej rozpuszczalności danego związku w dwóch różnych rozpuszczalnikach. Zjawisko amfifilowości jest bardzo ważne biologicznie i technologicznie: w biologii, dzięki temu zjawisku lipidy tworzą błony komórkowe, a także możliwe są niektóre przemiany enzymatyczne
Składniki błony komórkowej: 60% związki lipidowe, 40% białka
Liposomy - struktury powstające samoistnie z fosfolipidów. Mają postać pęcherzyków (o wielkości 0,01-1 μm) wypełnionych wodą a otoczonych dwuwarstwą lipidową.
Micele to cząstki występujące w trwałych emulsjach. Tworzą je związki chemiczne o własnościach amfifilowych. Micele są kulistymi tworami zawierającymi od kilkudziesięciu do kilkuset cząsteczek. Cząsteczki amfililowe posiadają zwykle wydłużony kształt, przy czym jeden ich koniec ma własności polarne a drugi apolarne
obniżenie temperatury - stan żelowy lub krystaliczny
mikrokalorymetria - badanie przemian fazowych
klasyfikacja procesów transportu, wymaga zadziałania bodźców termodynamicznych:
-różnica stężeń jonów obu ośrodków
-różnica potencjałów termodynamicznych
-różnica ciśnień hydrostatycznych
-różnica ciśnień osmotycznych
W wyniku transportu biernego entropia układu rośnie, zanika bodziec termodynamiczny, śmierć komórki.
rozkład energii za pomocą białek transportujących - transport aktywny:
-I rodzaju - źródłem energii hydroliza ATP
-II rodzaju - nośnikiem jest strumień jonów biernie transportowanych (muszą istnieć kanały jonowe)
transport aktywny I rodzaju - pompa jonowa sodowo - potasowa
białko integralne przyłącza jon sodu, jednocześnie hydrolizuje ATP, białko ulega zmianom konformacyjnym
białko z zewnątrz przyłącza jon potasu, zmiany konformacyjne
UV-C - długość fali 200-280 nm
UV-B - długość fali 280-320 nm
UV-A - długość fali 320-380 nm
UV-A - dużo dociera ze Słońca - korzystne dla prac życiowych
UV-B - niekorzystne - dociera w porcjach minimalnych
UC-C - nie dociera do Ziemi
DNA - maksimum absorpcji - 260 nm
białko - maksimum absorpcji - 280 nm
warstwa ozonowa - maksimum absorpcji - 260 nm - dzięki temu zatrzymane
UV-C - wykorzystywane do niszczenia drobnoustrojów, leki w ciemnych buteleczkach
jak pochłania energię - stan wzbudzony, oddaje potem energię cieplną
cząsteczki nie mogą wielokrotnie znieść tego procesu, więc ulegają zniszczeniu
widmo światła emisyjne - zależność natężenia emitowanego światła od długości fali
widmo światła absorpcyjne - zależność natężenia absorbowanego światła od długości fali
Absorbancja roztworu wieloskładnikowego jest równa sumie absorbancji poszczególnych składników
A = 1 => I0 / I = 10
A = 2 => I0 / I = 100
A = 3 => I0 / I = 1000
A = 0 - natężenie nie ulega zmianie
Rejestracja widma absorpcji - pomiar absorbancji w funkcji długości fali za pomocą spektrofotometru
Fotoluminescencja - jest to emisja promieniowania elektromagnetycznego przez atomy, cząsteczki lub ciała stałe wytworzona w wyniku pochłonięcia przez nie energii świetlnej z ob Fluorescencja - jeden z rodzajów luminescencji, zjawisko emitowania światła własnego, wywołane pochłonięciem przez ciało kwantu promieniowania elektromagnetycznego.
Zjawisko uznaje się za fluorescencję, gdy po zaniku czynnika pobudzającego następuje szybki zanik emisji w czasie około 10-8 s, gdy czas zaniku jest znacznie dłuższy, to zjawisko jest uznawane za fosforescencję.
Fosforescencja - jeden z rodzajów luminescencji, zjawisko świecenia niektórych substancji światłem własnym, wywołane uprzednim naświetleniem (lub napromieniowaniem pokrewnego rodzaju) z zewnątrz. Czas trwania fosforescencji jest relatywnie długi - od stosunkowo dużych części sekundy do wielu godzin, a mierzalny może być nawet po wielu miesiącach.
Efekt Ramana lub zjawisko Ramana lub rozpraszanie ramanowskie- nieelastyczne rozpraszanie fotonów przez substancje. Polega ono na tym, że przy rozproszeniu wiązki światła w widmie rozproszonym występują, obok fotonów o takiej samej energii (rozpraszanie Rayleigha) fotony (około 1 na 107) o zmienionej energii.
Rozpraszanie Rayleigha (od nazwiska Lorda Rayleigha) to rozpraszanie światła na cząsteczkach o rozmiarach mniejszych od długości fali rozpraszanego światła. Występuje przy rozchodzeniu się światła w przejrzystych ciałach stałych i cieczach, ale najbardziej efektownie objawia się w gazach. Rozpraszanie Rayleigha na cząsteczkach atmosfery jest przyczyną błękitnego koloru nieba.
Rozpraszanie światła (fal elektromagnetycznych), zjawisko oddziaływania światła z materią w wyniku którego następuje zmiana kierunku rozchodzenia się światła, z wyjątkiem zjawisk opisanych przez odbicie i załamanie światła. Wywołuje złudzenie świecenia ośrodka.
Rozróżnia się rozpraszanie światła:
sprężyste - podczas rozpraszania nie następuje zmiana energii (częstotliwości) światła,
niesprężyste - podczas rozpraszania zmienia się energia (częstotliwość) światła.
stan singletowy - stan układu kwantowego zbudowanego z parzystej liczby fermionów, odpowiadający pełnemu wzajemnemu skompensowaniu spinów. Krotność poziomu singletowego stanu równa jest 2S + 1 = 1 (bo S = 0), co tłumaczy nazwę "singletowy" (tj. pojedynczy), wypadkowy spin cząsteczki wynosi 0
wyjątkiem jest cząsteczka tlenu - 2 el. niesparowane (stan tripletowy), spin nie wynosi 0
Trypletowy stan, stan układu kwantowego o krotności (krotność poziomu) równej 3 = 2S + 1, gdzie S - wypadkowy moment pędu.
przejście między stanem singletowym a trypletowym - fosforescencja z emisją światła
oddziaływanie fotochemiczne - moc poniżej 10 mW/cm2
biostymulacja - MeNe (632,8 nm) i półprzewodnikowe (670, 830 nm)
oddziaływanie termiczne - gęstość mocy pow. 1 W/cm2
w przypadku laseru wysokoen. > 150 stopni C
laser CO2, argonowy, neodymowy
oddziaływanie fotoablacyjne - gęstość powyżej 1 MW/cm2
dysocjacja molekuł i gwałtowne rozrywanie struktur komórkowych i ich wyrzucenie
operacje chirurgiczne, zmiany nowotworowe, skrzepy
lasery EvPAG, ekscymerowe, HovAG
oddziaływanie elektromagnetyczne
gęstość mocy powyżej 100 MW/cm2
bardzo silne pole elektryczne 100 V/cm
następuje jonizacja materiałów, rozrywanie komórki
do przedniego odcinka oka
Fotodynamiczna diagnostyka nowotworu (PDD) polega na podaniu obojętnego dla zdrowia znacznika, który wbudowuje się w komórki nowotworowe. Po zastosowaniu światła laserowego komórki nowotworowe świecą w charakterystycznym kolorze.