Файл: Гбоу впо московский государственный медико стоматологический университет им. А. И. Евдокимова минздравсоцразвития рф.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 290
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ КРИТЕРИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ И ВОСПРИЯТИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЯМР ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ С ПОМОЩЬЮ РАДИОНУКЛИДОВ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЯМР ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ С ПОМОЩЬЮ РАДИОНУКЛИДОВ
23. Решение.
| Дано: n μi di | По определению проекционное число: |
| Найти: - ? |
Ответ:
24. Решение.
| Дано: μх | По определению проекционное число для дискретно распределённых коэффициентов поглощения: |
| Найти: - ? |
В случае непрерывного распределения коэффициента поглощения сумма заменится линейным интегралом от характеристики свойства:
Ответ:
25. Решение.
Контраст = , где
760 + 40 + 35 + 30 + 20 + 20 +40 + 63 + 40 + 690 = 1738
710 + 40 + 35 + 34 + 20 + 20 +40 + 35 + 40 + 760 = 1734
Контраст =
Ответ: Контраст = . Глаз человека в идеальных условиях способен различать уровни яркости, отличающиеся друг от друга всего на один процент. Рассчитанный нами контраст находится за пределами возможности глаза человека, объекты с таким уровнем контраста не будут обнаружены на рентгенограмме.
26. Решение.
Контраст = . Подставим числа и получим:
Контраст = .
Ответ: Контраст = . Такой контраст глаз человека различит легко, в отличие от ситуации с традиционной рентгенографией. Сравнение результата предыдущей задачи с полученным здесь, показывает решающее преимущество КТ над простой рентгенографией. Это преимущество и привело к мгновенному распространению КТ практически сразу после появления этой методики в 1972 году.
27. Решение.
Представим ситуацию схемой:
С огласно теории Радона, для того чтобы получить изображение (т.е. информацию о пространственном распределении ) приемлемого качества, необходимо измерить достаточно большое количество интегральных значений ослабления (проекций). Эти измерения должны быть выполнены во всех направлениях, как минимум в диапазоне углов от 0 до 1800. В нашем упрощённом случае достаточно обеспечить данные для получения коэффициента линейного ослабления ( для каждого кубика. Такие направления очевидны и их всего числом шесть:
Легко убедиться, что число независимых направлений равно числу сочетаний из четырёх элементов по два: .
Ответ: 6.
28. Решение.
Согласно теории Радона, для того чтобы получить изображение (т.е. информацию о пространственном распределении ) приемлемого качества, необходимо измерить достаточно большое количество интегральных значений ослабления (проекций). Эти измерения должны быть выполнены во всех направлениях, как минимум в диапазоне углов от 0 до 1800. В нашем упрощённом случае достаточно обеспечить данные для получения коэффициента линейного ослабления ( для каждого кубика. Такие направления показаны на схеме и их всего числом двенадцать:
Ответ: 12.
29. Решение.
В соответствии с определением проекционного числа и учитывая особенности данной ситуации: . Откуда получаем:
- основу для составления системы линейных уравнений.
Исходя из условий, имеем систему линейных уравнений:
, , ,
, , .
Последовательно находим коэффициенты линейного ослабления:
;
.
;
;
;
.
Ответ: ;
; ;
.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЯМР ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
1. Решение.
| Дано: μ B= 9,28 ·10 –24 А·м2 r = 0,53 ·10-10 м v = 2,19 · 106 м/с | По определению силы тока: или при постоянном токе . В рассматриваемом случае, для определения силы электрического тока необходимо подсчитать число оборотов электрона за одну секунду и умножить на заряд электрона. Число оборотов за секунду получится, если скорость (путь за единицу времени) разделить на длину круговой орбиты электрона. . |
| -? |
Подставив численные данные, получим:
.
Ответ: .
2. Решение. По определению магнитный момент это вектор, направленный перпендикулярно плоскости витка с током и связанный с направлением силы тока правилом правого винта. Модуль вектора магнитного момента равен произведению силы тока в витке (контуре) на площадь, охватываемую током. В рассматриваемом случае, для определения силы электрического тока необходимо подсчитать число оборотов электрона за одну секунду и умножить на заряд электрона. Число оборотов за секунду получится, если скорость (путь за единицу времени) разделить на длину круговой орбиты электрона. .
Площадь, охватываемая этим круговым током, равна площади, ограниченной первой круговой орбитой атома водорода.
В соответствии с принятой договорённостью, скорость, имеющей отрицательный электрический заряд, частицы (электрона) и направление электрического тока противоположны.
Ответ:
.
3. Решение. На виток с электрическим током, помещённый в магнитное поле действует механический вращающий момент:
Предоставленный самому себе виток ориентируется в магнитном поле так, как показано на рисунке
Рассчитаем работу сторонних сил, которую они совершат над системой, чтобы повернуть виток (магнитный момент). В соответствии с определением элемент механической работы . Если рассмотреть движение материальной точки по окружности при действии постоянной по величине силы,
то и .
Элемент работы при повороте объекта с магнитным моментом получим, если учтём, что и момент сил поля противоположны по знаку.
Конечная работа сил поля:
Конечная работа сторонних сил будет равна работе сил поля, взятой с противоположным знаком
Ответ:
4. Решение. Элемент работы при повороте объекта с магнитным моментом получим, если учтём, что и момент сил поля противоположны по знаку.
Конечная работа сил поля:
Конечная работа сторонних сил будет равна работе сил поля, взятой с противоположным знаком
Ответ:
5. Решение. Если представить себе ситуацию, при которой внезапно включённое магнитное поле оказывается действующим на произвольно ориентированную рамку с током, то обнаружится возможность такого объекта совершать крутильные колебания около положения равновесия. Положение равновесия в данном случае соответствует ориентации вектора магнитного момента по внешнему полю. При небольших отклонениях от положения равновесия на рамку будет действовать механический крутящий момент:
При крутильных колебаниях наблюдается аналогия с колебаниями пружинного маятника. Возвращающая сила в пружинном маятнике аналогична возвращающему моменту крутильных колебаний: ( Для малых колебаний:
Смещение от положения равновесия х в пружинном маятнике аналогично углу поворота при крутильных колебаниях. Масса
m колеблющаяся в пружинном маятнике аналогична моменту инерции крутильного маятника . Руководствуясь отмеченной аналогией, составим уравнения динамики пружинного маятника и крутильных колебаний.
| пружинный маятник | крутильные колебания |
| основное уравнение динамики. (третий закон ньютона) | основное уравнение динамики вращательного движения |
| | |
| круговая частота гармонических колебаний | круговая частота крутильных гармонических колебаний |
| период гармонических колебаний | период крутильных гармонических колебаний |
Индукция магнитного поля: .
Ответ: