- •Курс физики и биофизики
- •Введение
- •I.Поступательное движение
- •1. Кинематика поступательного движения.
- •2.Скорость поступательного движения
- •Динамика поступательного движения
- •1.Основные законы динамики
- •Вес тела и невесомость
- •Работа и мощность
- •Закон изменения импульса
- •Закон сохранения импульса
- •6. Энергия системы
- •7. Особенности движения тела в условиях невесомости.
- •II. Вращательное движение
- •Кинематика вращательного движения
- •1. Угловая скорость
- •2. Линейная скорость
- •3. Угловое ускорение
- •2. Момент инерции
- •3 Кинетическая энергия вращательного движения
- •4. Основной закон динамики вращательного движения
- •5. Закон изменения момента импульса
- •6. Закон сохранения момента импульса
- •III. Колебательное движение
- •Гармонические колебания
- •2. Основные характеристики гармонического колебания
- •7. Математический маятник
- •Сложение гармонических колебаний, происходящих по однойпрямой с одинаковой частотой
- •Сложение гармонических колебаний с кратными частотами
- •10. Затухающие колебания
- •11. Вынужденные колебания
- •12. Механический резонанс
- •Колебательные процессы в природе
- •IV. Волны
- •Поперечные и продольные волны
- •Уравнение плоской гармонической волны
- •3. Интенсивность плоской волны или плотность потока энергии
- •V. Акустика
- •1. Природа звука
- •2. Интенсивность звуковой волны
- •Звуковой резонанс
- •Характеристики слухового ощущения
- •Закон Вебера-Фехнера
- •6. Шкала единиц для интенсивности звука
- •Кривые равные громкости
- •Ультразвук и инфразвук
- •9. Физические основы измерения звуковых колебаний вклинике (звуковые методы исследований)
- •VI. Молекулярно – кинетическая теория (мкт)
- •1. Основные положения мкт:
- •Газовые законы для идеального газа
- •2. Основные уравнения мкт
- •3. Понятие о степенях свободы
- •Внутренняя энергия идеального газа
- •Работа газа в изопроцессах
- •5. Реальные газы
- •VII. Гидродинамика. Гемодинамика
- •Идеальная жидкость
- •Уравнение Бернулли
- •3. Течение реальной жидкости. Формула Ньютона
- •4. Физические свойства крови
- •5. Виды течения жидкости
- •Закон Гагена-Пуазейля
- •Модели сердечно-сосудистой системы
- •8. Пульсовые волны
- •9. Работа сердца
- •VIII. Реальные среды (жидкости и твердые тела)
- •1. Основные свойства жидкостей
- •2. Поверхностное натяжение жидкости
- •3. Дополнительное (Лапласовское) давление жидкости
- •4. Капиллярные явления
- •5. Газовая эмболия
- •6. Виды твердых тел
- •7. Закон Гука
- •8. Механические свойства биологических тканей
- •Моделью вязко-упругих свойств является параллельно соединенные этиэлементы, а для упруго-вязких – последовательное соединение:
- •IX. Термодинамика
- •1. Основные определения
- •2. Термодинамические системы
- •3. Первое начало термодинамики
- •4. Применение первого начала термодинамики к биологическим системам
- •Приведенная теплота и энергия
- •6. Второе начало термодинамики
- •7. Живой организм как открытая термодинамическая система
- •X.Электростатика
- •1. Электрическое поле
- •3. Потенциальная энергия электрического поля
- •4. Электроемкость
- •5. Проводники и диэлектрики в электрическом поле
- •Проводники:
- •Диэлектрики:
- •6.Поляризация диэлектриков
- •XI. Электрический ток
- •2. Правила Кирхгофа
- •3. Работа и мощность тока
- •4. Переменный электрический ток
- •Общее сопротивление переменному току
- •XII. Элементы электроники
- •Полупроводниковый триод
- •XIII. Постоянное магнитное поле
- •1. Магнитное поле
- •Полупроводниковые электронные устройства
- •1. Полупроводниковый диод
- •2. Взаимодействие магнитных полей двух токов в параллельных проводниках
- •3. Вещества парамагнитные, ферромагнитные и диамагнитные
- •XIV. Электромагнетизм
- •Опыты Фарадея
- •Направление тока эми
- •Основное уравнение эми
- •Самоиндукция
- •Токи замыкания и размыкания
- •Энергия магнитного поля
- •Вихревые токи
- •Электронно-лучевая трубка
- •XV.Действие электромагнитных полей, электрических токов на биообъекты
- •1.Действие на биоткани переменных высокочастотных токов. Диатермия.
- •2.Действие на биоткани переменного электрического поля ультравысокой частоты. Увч-терапия
- •Действие переменного высокочастотного магнитного поля. Индуктотермия
- •Воздействие на биологическиеткани электромагнитными волнами
- •5. Чувствительность живых существ к электромагнитным полям
- •Действие электрических токов на биологические структуры
- •1. Действие постоянного тока
- •2. Действие импульсных токов
- •3.Действие переменного тока на живые ткани
- •4. Эквивалентные электрические схемы моделирования биологических структур
- •5. Реография
- •XVI. Физические процессы в биологическихмембранах
- •1. Структура и свойства биологических мембран
- •Транспорт веществ через клеточные мембраны
- •2. Общее уравнение переноса
- •3. Электродиффузионное уравнение переноса
- •4. Пассивный и активный транспорт
- •Натрий-калиевый насос
- •5. Мембранный потенциал – φм
- •1)Потенциал покоя
- •2) Потенциал действия
- •6. Осмос
- •XVII. Волновые свойства света
- •1. Интерференция волн
- •2 . Интерференция света
- •3. Интерференция в природе
- •4. Интерференция на тонкой пленке
- •Интерферометр
- •5. Дифракция волн и света
- •Дифракционная решетка
- •Поляризация волн
- •Поляризация света
- •7. Интенсивность волны
- •8. Двойное лучепреломление
- •9. Оптически активные вещества
- •10. Дисперсия света
- •XVIII. Квантовые свойства света
- •1. Двойственность (дуализм) природы света
- •2. Постулаты Бора
- •3.Энергетические уровни атома
- •4. Виды излучения
- •Правило Стокса по фотолюминесценции
- •Применение люминесцентного анализа
- •XIX.Лазеры
- •Свойства лазерного излучения
- •XX. Тепловое излучение
- •Основные характеристики теплового излучения.
- •Абсолютно черное тело
- •Закон Кирхгофа
- •Закон Стефана-Больцмана
- •Закон Вина
- •Формула Планка
- •Инфракрасное излучение (ик)
- •Ультрафиолетовое излучение (уф)
- •XXI. Рентгеновское излучение
- •Биологическое действие рентгеновского излучения.
- •XXII. Ядро атома. Радиоактивность Состав ядра
- •Ядерные силы
- •Модели атомных ядер
- •Энергия связи
- •Радиоактивность
- •Основной закон радиоактивности распада.
- •Виды распадов
- •XXIII. Дозы излучения
- •XXIV. Элементы квантовой механики
- •XXV. Бионика
- •Введение в лабораторный практикум
- •1. Подготовка к выполнению лабораторной работы
- •2. Понятия об измерении и погрешностях измерения
- •3. Погрешности прямых измерений
- •4. Элементы теории погрешностей
- •5. Порядок вычисления погрешностей прямого измерения
- •6. Точность вычисления
- •7.Правила построения графиков
- •8. Контрольные задания для построения графиков
- •9. Основные правила техники безопасности при работе в лабораториях физики
- •Заключение
- •Рекомендуемая литература
- •Краткий справочник по физике Фундаментальные константы
- •Система единиц Приставки Си
- •Механика Кинематика:
- •Уравнение состояния:
- •Броуновское движение:
- •Распределение в потенциальном поле:
- •Термодинамика:
- •Тепловой баланс:
- •Тепловое расширение:
- •Тепловые машины:
- •Электрические и электромагнитные явления Электростатика:
- •Электродинамика. Постоянный ток:
- •Законы электролиза:
- •Электромагнетизм
- •Пространственно-энергетический параметр
9. Основные правила техники безопасности при работе в лабораториях физики
Сборку схемы можно производить только при отключенных источниках тока.
Включать исследуемые установки в сеть разрешается после соответствующего разрешения преподавателя.
Запрещается производить какие-либо изменения в электрических сетях исследуемой установки под напряжением.
Категорически воспрещается облокачиваться на установку и элементы схемы, касаться металлических частей схемы, находящихся под напряжением.
Разборка схемы допускается только при отключенных источниках тока.
При работе в лаборатории остерегаться соприкосновения с отопительными батареями и водопроводными трубами.
Обо всех замеченных неисправностях сообщить преподавателю.
Во время проведения лабораторных работ соблюдать правила внутреннего распорядка и дисциплину.
Заключение
Специфика учебной программы для бакалавриата специальностей «Зоотехния», «Ветеринария» и «ТППСХП» предусматривает изложения основных положений физики и биофизики за 8 – 13 лекций. Т. е. в кратком изложении необходимо дать студентам весь комплекс знаний, предусмотренных учебным планом. Поэтому данный курс физики и биофизики имеет, в основном, обзорный характер, он нацелен на более подробное изложение только тех закономерностей, которые наиболее необходимы в плане подготовки квалифицированных специалистов сельского хозяйства. Кроме того, целесообразно для улучшения самостоятельной работы студентов расширить возможности использования ими готовых электронных вариантов учебного и лабораторного материала, особенно через библиотечную сеть ВУЗа.
В этом курсе физики и биофизики учтено так же проведенное ранее согласование методики преподавания со смежными дисциплинами во избежание дублирования учебного материала.
При отсутствии другой учебной литературы максимально приближенной к применяемой в ВУЗе учебной программе для неинжинерных специальностей, такое учебное пособие может существенно помочь студентам в процессе их самостоятельной подготовки.
Рекомендуемая литература
Белановский А.С. «Основы биофизики в ветеринарии». М.: Агрономиздат, 1989.
Бернал Дж. «Возникновение жизни», - М.: Мир, 1969.
Библиографический указатель по бионике, М., 1965.
Брайнес С.Н., Свечинский В.Б. Проблемы нейрокибернетики и нейробионики, М., 1968.
Волькенштейн М.В. «Физика и биология», - М.: Наука, 1980, - 152 с.
Волькенштейн М.В. «Энтропия и информация», - М.: Наука – 198 с.
Воронцов Н.И. «Теория эволюции: истоки, постулаты и проблемы», - М.: Знание, 1984 – 84 с.
Вопросы бионики. Сб. ст., отв. ред. М. Г. Гаазе-Рапопорт, М., 1967.
Голованов И.Б., Пискунов А.К., Сергеев Н.М., «Элементарное введение в квантовую биохимию». – М.: Наука, 1969, 235 с.
Грабовский Р.И. «Курс физики». М.: Высшая школа, 1980.
Грибов Л.А., Прокофьева Н.И. «Основы физики», - М.: Высшая школа, 1995.
Губанов Н.И. «Медицинская биофизика», 1978.
Дикерсон Р. «Химическая эволюция и происхождение жизни», - М.: Мир, 1981.
Каррери Дж. «Порядок и беспорядок в структуре материи», - М.: Мир, 1985.
Кораблев Г. А. Обменные пространственно-энергетические взаимодействия. Ижевск. И.Д. Удмуртский университет, 2010,530с, (Монография).
Крайзмер Л. П., Сочивко В. П., Бионика, 2 изд., М., 1968.
Ливенцев Н.М. «Курс физики». М.: Высшая школа, 1978.
Мартека В,, Бионика, пер. с англ., М., 1967.
Моделирование в биологии, пер. с англ., под ред. Н.А. Бернштейна, М., 1963.
Николис Т., Пригожин И. «Познание сложного. Введение», - М.: 1980 – 344 с.
ПаринВ.В. иБаевскийР.М., Кибернетикавмедицинеифизиологии, М., 1963
Попов Е.М. «Естествознание и проблемы белка» – М.: Высшая школа, 1989.
ПечуркинН.С. «Энергияижизнь», Новосибирск: Наука, 1988 – 190 с.
Пригожин И. «От существующего к возникающему», М.: Наука, 1985.
Ремизов А.Н., Исхакова Н.Х. «Сборник задач по физике для медицинских институтов». М.: Высшая школа, 1978.
Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физики». М.: Высшая школа, 1987 г., 637 с.
Ребане К.К. «Энергия, энтропия, среда обитания», М.: Знание, 1985 – 64 с.
Савельев И.В. «Курс физики», т.3 – М.: Наука, 1987, 304 с.
Трофимова Г.И. «Курс физики», - М.: Высшая школа, 1990, - 478 с.
Толкарей Ю.И., Голик Л.Л., Елинсон М.И. «Автоволновые среды», - М.: Знание, 1985, - 64 с.
Шкловский И.С. «Вселенная, жизнь, разум», М.: Наука, 1987 – 320 с.
Шполь С.С. «Физико-химические основы эволюции», М.: Наука, 1979 – 149 с.
Шридингер Э. «Что такое жизнь? С точки зрения физика». М.: Атомиздат,
1972 – 88 с.
Эткинс П.У. «Порядок и беспорядок в природе», М.: Мир, 1987 – 223 с.
Чулановкая М.В. «Курс физики для биологов», ЛГУ, 1972.
Korablev G. A. Spatial-Energy Principles of Complex Structures Formation, Netherlands, Brill Academic Publishers and VSP, 2005,426p. (Monograph).
Приложение А
