تحقیق بيوفيزيك 33 ص

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 36 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏بيوفيزيك
‏مقدمه
‏بسیار شنیده‌ایم که واژه‌های مختلفی همراه واژه فیزیک آمده و به سری ‏مطالعات خاص اطلاق شده است. از آن جمله می‌توان به علوم ‏فیزیک ‏محیط زیست ‏، ‏متافیزیک ‏، ‏فیزیک هوا فضا ‏، ‏فیزیک ‏انرژی‌های بالا ‏و ... اشاره کرد. در واقع هر کدام از اینها به نحوی به علم ‏گسترده فیزیک مربوط است. می‌دانیم که «فیزیک» در لغت به معنی «‏طبیعت» ‏است و ‏بیشتر در مورد آنچه که با حواس خود از جهان طبیعت در می‌یابیم، مربوط می‌شود. به ‏بیان دیگر ، ‏علم ‏فیزیک ‏قوانین موجود در جهان طبیعت را شناسایی و کشف نموده و از آنها در جهت ‏بهبود وضعیت زندگی انسان بهره می‌گیرد.
‏اما بهره گرفتن از قوانین موجود و کشف ‏شده ، در شاخه‌های مختلف و به روشهای گوناگون صورت می‌گیرد. به عنوان مثال ، در ‏فیزیک هوا فضا با استفاده از این قوانین می‌توان در هدایت بهتر ‏هواپیماها ‏، ‏سفینه‌ها ‏و دیگر مصنوعات ساخت بشر که در هوانوردی مورد استفاده قرار می‌گیرند، استفاده نمود ‏و یا در فیزیک انرژی‌های بالا با استفاده از فیزیک می‌توان در پی ‏منابع ‏جدید انرژی ‏برای تامین زندگی آینده بشر بود. بنابراین می‌توان گفت که علم فیزیک ‏به نوعی با زندگی و حیات انسان عجین و آمیخته شده است. نکته تکامل این بحث ‏علم ‏بیوفیزیک ‏است. علم بیوفیزیک از علم فیزیک در جهات حیات بشر بهره می‌برد.
‏ضرورت وجود بیوفیزیک
‏استفاده و کاربردهای فراوان و روزافزون علوم و فنون ‏هسته‌ای در رشته‌های مختلف ‏زیست ‏شناسی ‏، ‏پزشکی ‏، علوم پایه پزشکی و ... جهت پژوهشهای علمی و درمانی همراه با سایر کاربردهای ‏انرژی اتمی ‏در کشاورزی ، صنایع و غیره ،
‏2
‏ایجاب می‌کند که باید شاخه‌ای از علم فیزیک تحت عنوان بیوفیزیک وجود داشته باشد، تا ‏اینکه بتوانیم از این علوم و فنون در جهت بهتر نمودن زندگی بشر و موجودات زنده دیگر ‏بهره گیریم.
‏یک مثال
‏تشعشعات ‏یا پرتوهای هسته‌ای از شار ذراتی که ‏بطور سریع در حال حرکت بوده و از طبیعت و انرژیهای متفاوتی برخوردارند، تشکیل شده ‏است. پرتوها از پدیده‌های طبیعی یا خودبه‌خودی ‏تجزیه ‏اتمهای رادیواکتیو (‏طبیعی یا مصنوعی) و یا از شتاب دادن مصنوعی ذرات پدید ‏می‌آیند. این پرتوها در پزشکی و ‏بیولوژی ‏کاربردهای متعدد دارند. کاربرد بسیار عمومی و عادی ‏اشعه ‏ایکس ‏در تشخیص پرتویی است. اختلاف درجه کاهش پرتو ایکسی که از محیطهای با طبیعت ‏مختلف ، عبور می‌کند، اجازه می‌دهد که تصویری که روشنگر حقایقی درباره اعضای داخلی ‏بدن است، بدست آید.
‏فیزیک ‏پزشکی ‏و بیوفیزیک
‏در فیزیک پزشکی بیشتر کاربرد علم فیزیک در علوم پزشکی ‏است و لذا در آنجا تاکید می‌شود که باید پزشکان از فیزیک مربوط به ابزارهای مختلف ‏مورد استفاده در پزشکی نیز آگاهی داشته باشند. به عنوان مثال ، جراحی که از ‏چاقوی لیزری ‏جهت جراحی استفاده می‌کند، باید ‏دارای اطلاعات حداقل پایه در مورد ‏فیزیک ‏لیزر ‏باشد، اما در بیوفیزیک ، همانگونه که از نامش پیداست ، فیزیک در معنی عام ‏حیات مورد توجه است
‏تابش ترمزي
‏دید کلی
‏3
‏در اثر ‏فوتوالکتریک ‏، یک فوتون با برخوردی که با ‏سطح کاتوا انجام می‌دهد، تمام ‏انرژی الکترومغناطیسی ‏خود را به یک ‏الکترون ‏مقید منتقل می‌کند و خود نابود می‌شود. انرژی فوتون به صورت انرژی بستگی و انرژی ‏جنبشی فوتوالکترون ظاهر می‌شود. عکس این اثر نیز امکان پذیر است. یعنی الکترون ‏می‌تواند انرژی خود را از دست بدهد و در جریان این فرآیند یک یا چند فوتون خلق شود. ‏چنین فرایندی را تابش ترمزی می‌گویند.
‏تغییر کلاسیکی تابش ترمزی
‏اگر الکترونی با سرعت زیاد و در نتیجه انرژی ‏جنبشی زیاد به یک اتم نزدیک شود، الکترون در اثر نیرویی که از طرف هسته سنگین اتم ‏که دارای بار الکتریکی مثبت است، وارد می‌شود، از مسیر اولیه خود منحرف می‌شود. چون ‏در اثر این انحراف سرعت الکترون تغییر می‌کند، لذا الکترون شتاب می‌گیرد. نظریه ‏کلاسیک الکترومغناطیس پیشگویی می‌کند که هر بار الکتریکی شتابدار ، انرژی ‏الکترومغناطیسی تابش می‌کند. نظریه کلاسیک الکترومغناطیس تابش پیوسته‌ای را پیشگویی ‏می‌کند، که این تابش در مدتی که الکترون شتاب می‌گیرد اتفاق می‌افتد.
‏تعبیر کوانتومی‌تابش ترمزی
‏نظریه کوانتومی ‌ایجاب می‌کند که انرژی ‏الکترومغناطیسی شامل کوانتومهای گسسته انرژی می‌باشد که فوتون نامیده می‌شوند. ‏بنابراین الکترون بعد از انحراف از کنار هسته و شتابدار شدن ، تعدادی فوتون گسیل ‏می‌کند. به عنوان مثال اگر الکترونی با انرژی جنبشی Ek1 ‏به اتم منحرف ‏کننده نزدیک شود و پس از تولید فوتونی با انرژی hv ‏، با انرژی جنبشی Ek2 ‏از آن دور می‌شود. ‏قانون ‏بقای انرژی ‏ایجاب می‌کند که hv = Ek2 – Ek1 ‏باشد. آنچه ‏در فرایند تابش ترمزی اتفاق می‌افتد، آشکارا در تولید فوتونهای پرتوایکس نیز دیده ‏می‌شود.
‏تولید پرتوهای ایکس
‏4
‏الکترونها هنگام برخورد با هدف سرعت خود را از دست ‏می‌دهند و در برخورد تقریبا به حال سکون در می‌آیند. هر الکترون ‏انرژی ‏جنبشی ‏خود Ek ‏را به دلیل اصابت با هدف از دست می‌دهد. قسمت عمده این ‏انرژی به صورت انرژی گرمایی در هدف ظاهر می‌شود. ولی علاوه براین ، تولید ‏تابش الکترومغناطیسی ‏از طریق فرایند تابش ‏ترمزی نیز وجود دارد. هر ‏الکترون ‏بعد از برخورد با هدف تعدادی تابش ترمزی انجام می‌دهد و لذا تعدادی فوتون تولید ‏می‌شود.
‏پر انرژی‌ترین فوتونها توسط الکترونی تولید می‌شوند که وقتی در ‏برخورد به حال سکون در می‌آید، تمامی انرژی خود را به انرژی الکترومغناطیسی تک ‏فوتون تبدیل کند. یعنی رابطه Ek= hvmax ‏برقرار باشد. در این ‏رابطه فرکانس بیشینه است. این فوتونها پرتوهای ایکس را تشکیل می‌دهند.