34. Импульсный сигнал и его параметры. Изменение формы импульсного сигнала при прохождении им линейных цепей.

Действие переменного тока на организм существенно зависит от его частоты. Переменный ток вызывает раздражающее действие. Раздражающее действие одиночного импульса зависит от его формы (преимущественное значение имеет крутизна нарастания - tg альфа), длительности импульса (t с индексом u) и амплитуды (I с индексом n), которые являются его основными характеристиками.

t u-инд - время между началом и окончанием импульса.

In - пороговое значение (амплитуда).

При физиологических исследованиях чаще всего применяются импульсы прямоугольной формы.

Т.к. живые ткани обладают емкостными свойствами, то при прохождении через них прямоугольных импульсов, импульсы изменяют свою форму.

Повторяющиеся импульсы - импульсный ток. Он характеризуется периодом (Т - время между началами соседних импульсов), t u-инд - длительностью импульса, скважностью !Q=T/t u-инд, коэффициентом заполнения !к=1/Q=t u-инд/T!.

а) пусть прямоугольный импульс проходит через основную цепь, !t u-инд>>t=RC!

!t=RC! - постоянная времени (время в течение которого при зарядке конденсатора ток зарядки убывает в е=2,7 раз.

Дифференцирующая цепь

Тогда Uвх = Uc;

Uвых = U R-инд = I*R

I = dq/dt*q = Uc*c

I = c*dUc/dt => Uвых = RC*dUвх/dt - направление на выходе.

Сигнал на входе

Сигнал на выходе

Интегрирующая цепь

t >> t u-инд; Uвх = U R-инд; Uвых = Uc;

_{Сигнал на входе}

Сигнал на выходе

58 Индуцированное излучение. Оптические квантовые

генераторы. Применение лазеров в медицине.

У некоторых веществ (неон, рубин и др.) имеются энергетические уровни, спонтанный переход с которых на основной уровень путем излучения фотонов имеет малую вероятность, т.е. происходит относительно редко, поэтому возбужденные атомы задерживаются на них относительно долго (10 ^-3с). Такие уровни называются метастабильными и в процессе возбуждения на них может накапливаться значительное количество атомов в возбужденном состоянии. Это явление называется «инверсной заселенностью уровней». Излучение атома находящегося на нестабильном уровне может быть вызвано путем воздействия на него посторонним фотоном с энергией равной разности энергетических уровней возбужденного и невозбужденного состояния. Такое излучение называется индуцированным. Это явление лежит в основе устройства лазера - оптического квантового генератора. Основой лазера является рабочее тело, имеющее метастабильные

энергетические уровни, на которых в процессе возбуждения создается инверсная заселенность.

Вызванное тем или иным способом индуцированное излучение с этих уровней обладает характерными свойствами: имеет строгую монохроматичность, когерентность, полностью поляризовано и представляют собой мощный параллельный путь сочень малым углом расхождения. Благодаря своим свойствам лазерный пучок излучения нашел широкое применение: он может избирательно разрушать микроскопические элементы структуры ткани (лазерная игла) с исследовательской или лечебной целью.

Лазерный луч применяется в хирургии для бесшовного разреза сильно кровоточащих тканей (печени, легкого). В онкологической хирургии «лазерный нож» предупреждает возможность распространения в окружающую ткань клеток удаленной опухоли. В офтальмологии приваривают отслоившуюся сетчатку, а при глаукоме для образования микроскопического отверстия и др.

6 Интерференция волн в упругой среде.

Интерференцией называется сложение волн, при котором происходит постоянное распределение амплитуды в пространстве. Интерференция волны возможна при постоянной разности фаз и одинаковой частоте (когерентность волн)

дельтаd - разность хода двух волн (от источников S1 и S2).Если разность хода двух волн равна целому числу длин волн,то при их встрече в точке А волны встретятся гребень с гребнем, впадина с впадиной и произойдет усиление волн

(условие максимума)- max:!дельта.d=k*лямда!. Если разность хода равна нечетному числу,то при встрече встретятся гребень с впадиной и волны погасят друг друга.

(min. !дельтаd=(2k+1)*лямда/2! - условие минимума.

Т. е. при интерференции в некотором месте пространства от сложения двух когерентных волн будут чередоваться максимумы и минимумы. В

максимумах состредоточится вся энергия. В минимумах она просто не попадет. В максимумах от сложения волн амплитудами A1 и Аз будет А=А1+А2. В минимуме А'=А1-А2.