КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

ПРАКТИКУМ ПО МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Смоленской государственной медицинской академии

в качестве учебного пособия для студентов, обучающих по специальностям:

доктор медицинских наук, профессор В.Г. Подопригорова, заведующая кафедрой пропедевтики внутренних болезней СГМА, зав. ПНИЛ клинической биофизики и метаболической терапии;

кандидат технических наук, доцент В.М. Костюченко, кафедра информационных технологий Российского университета кооперации (г. Москва)

Практикум по медицинской и биологической физике: учебное пособие для студентов первого курса СГМА, часть 1/Адамов П.Г., Кириллов С.К..

Данное учебное пособие содержит комплекс лабораторных занятий по курсу медицинской и биологической физики, соответствующих учебной программе и Государственному стандарту для студентов– медиков лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов.

Практикум включает в себя тринадцать лабораторных работ. В каждой работе кратко изложена теория, касающаяся рассматриваемой проблемы или физического явления. Рекомендована методика составления отчета с учетом требований Единой Системы Конструкторской Документации (ЕСКД). По результатам отчёта проводится собеседование со студентами.

Материал изложен в полном соответствии с требованиями программы для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальностям 040100 – Лечебное дело, 040200 – Педиатрия, 040400 – Стоматология.

Учебное пособие рекомендовано Центральным методическим советом ГОУ ВПО СГМА Росздрава № ________ «___» ____________ 20__ г.

Предисловие………………………………………………………………… 5

Введение…………………………………………………………………….. 6

Раздел I. Некоторые вопросы подготовки к лабораторным

работам и форма отчета ………………………………………………… 6

1.1. Содержание отчета…………………………………………………… 7

1.2. Организация работы студентов при выполнении практикума…… 8

1.3. Порядок выполнения работ…………………………………………. 8

1.4 Анализ результатов лабораторных измерений и их обработка….. 8

1.5. Выводы по лабораторным работам………………………………… 9

1.6. Защита лабораторных работ……………………………………….. 9 1.7. Организация работы в лаборатории………………………………. 10

1.8. Обработка результатов физических измерений…………………… 10

1.9. Классификация измерений и погрешностей………………………. 10

1.10. Закон нормального распределения……………………………….. 11

1.11. Случайная погрешность. Надежность и доверительный

интервал……………………………………………………………. 13

1.12. Распределение Стьюдента. Коэффициент Стьюдента

и случайная погрешность………………………………………………. 13

1.13. Действия над приближенными числами………………………… 14

1.14. Округление погрешности измерений и среднего

арифметического измеряемой величины……………………….. 15

1.15. Обработка результатов прямых измерений……………………… 15

1.16. Погрешности при косвенных измерениях………………………. 16

1.17. Погрешности табличных и постоянных физических величин… 16

1.18. Графическая обработка результатов измерений……………….. 16

1.19. Литература раздела………………………………………………… 21

Раздел II. Практикум по лабораторным работам ………………… 22

Работа №1. Лабораторная работа 21. Изучение нормального закона

распределения………………………………………………. 22

2.1.1. Цели работы……………………………………………………….. 22

2.1.2. Приборы и принадлежности……………………………………… 22

2.1.3. Вопросы к занятию……………………………………………….. 23

2.1.4. Теоретическое введение………………………………………….. 23

2.1.5. Лабораторная работа № 1 Отчет………………………………….. 34

Работа №2. Лабораторная работа 2а. Электроизмерительные приборы.. 40

2.2.1. Цели работы………………………………………………………… 40

2.2.2. Приборы и принадлежности………………………………………. 40

2.2.3. Вопросы к занятию………………………………………………… 40

2.2.4. Теоретическое введение…………………………………………… 41

2.2.5. Лабораторная работа № 2 Отчет………………………………….. 43

Работа №3. Лабораторная работа 2б. Электронный осциллограф……… 51

2.3.1. Цели работы………………………………………………………… 51 2.3.2. Приборы и принадлежности………………………………………. 51

2.3.3. Вопросы к занятию………………………………………………… 51

2.3.4. Теоретическое введение…………………………………………… 52

2.3.5. Лабораторная работа № 3 Отчет………………………………….. 60

Работа №4. Лабораторная работа 1э. Изучение датчиков температуры………. 66

2.4.1. Цели работы……………………………………………………….. 66

2.4.2. Приборы и принадлежности………………………………………. 66

2.4.3. Вопросы к занятию………………………………………………… 66

2.4.4. Теоретическое введение…………………………………………… 67

2.4.5. Лабораторная работа № 4 Отчет………………………………….. 74

Работа №5. Лабораторная работа 3э. Изучение усилителя электрических

сигналов………………………………………………………… 81

2.5.1. Цели работы………………………………………………………….. 81

2.5.2. Приборы и принадлежности………………………………………. 81

2.5.3. Вопросы к занятию………………………………………………… 81

2.5.4. Теоретическое введение…………………………………………… 81

2.5.5. Лабораторная работа № 5 Отчет………………………………….. 96

Работа №6. Лабораторная работа 4э. Изучение аналогового и комбини

рованного устройств отображения и регистрации информации.. 105

2.5.1. Цели работы……………………………………………………….. 105

2.5.2. Приборы и принадлежности……………………………………… 105

2.5.3. Вопросы к занятию……………………………………………….. 105

2.5.4. Теоретическое введение………………………………………….. 106

2.5.5. Лабораторная работа № 5 Отчет………………………………. 112

Приложение ……………………………………………………………….. 122

Таблица 1 Десятичные и кратные дольные единицы………………….. 122

Таблица 2 Значения t - критерия Стьюдента при различных уровнях

надежности γ и объемах выборки n…………………….. 122

Таблица 3 Значения некоторых постоянных…………………………… 123

Настоящее пособие состоит из двух частей, включающих описание ряда важных для курса медицинской и биологической физики лабораторных работ, выполняемых студентами первого курса в первом и втором семестрах по разделам: статистические методы обработки данных, электронные и электроизмерительные устройства и приборы, оптические измерения, термометрия, аудиометрия, УВЧ – терапия.

Лабораторные работы поставлены с использованием современных экспериментальных методов, включающих оптические, спектрофотометрические, электронные и др. методы.

Пособие может служить не только для выполнения описанных лабораторных работ, но и для общего ознакомления с техникой эксперимента.

Рассмотрены вопросы подготовки к лабораторным работам и формы отчетов.

Авторы выражают благодарность преподавателям кафедры: ст. препод. Козловой Е. К., ст. препод. Деревцовой С.Н., ст. препод. Соловьевой И.Н., ст. препод. Дмитриевой Е.В., ст. препод. Кошеваровой Н.П. за их советы и предложения, которые были использованы при написании рукописи пособия.

В современной медицине, науке и технике одной из важнейших задач является постановка и проведение эксперимента. Однако, каким бы ни был сложным тот или иной эксперимент, форма представления его результатов мало отличается от обычных студенческих отчетов по лабораторным и практическим работам, хотя качественно имеет существенное различие. Итогом завершения любого эксперимента является представление результатов работы, формулировка основных выводов, или составление необходимых рекомендаций. Чтобы проводить эксперимент на высоком научно-методическом уровне, необходимо обладать особыми качествами, которым следует постоянно и терпеливо учиться. Результаты такого эксперимента позволят сделать правильные и полезные выводы и рекомендации будущим молодым медикам в своей практической и научной деятельности.

Некоторые вопросы подготовки к лабораторным работам и форма отчета

В процессе подготовки к конкретной лабораторной работе студент теоретически готовится по данной теме, изучая рекомендуемый материал по лекционным записям, учебникам и учебным пособиям, исходя из требований входного контроля, который будет проводиться в начале лабораторной работы. Далее студент должен дома подготовить заготовку будущего отчёта по данной лабораторной работе, в которой он вычерчивает соответствующей формы таблицы для записи числовых значений, которые будут получены в процессе измерений.

Занятия начинаются с 12-минутной самостоятельной работы по вопросам входного контроля, уточнения неясных вопросов и беглого опроса студентов по теме лабораторной работы. После этого студенты собирают экспериментальную установку или электрическую схему (в случае необходимости). Выполнение измерений, включение схем разрешается только после проверки установок или схем преподавателем. Каждый опыт может повторятся несколько раз для оценки усредненных значений и определения погрешностей эксперимента (повторяется не менее трех раз). Допустимая ошибка не должна превышать 5%. Результаты измерений проверяются преподавателем. После этого студент составляет отчет по следующей форме:

1. Титульный лист. Он содержит: название учебного учреждения, тема лабораторной работы, ее название, Ф.И.О. исполнителя и преподавателя и дату защиты.

3. Краткое теоретическое обоснование и расчетные формулы. Краткая теория по лабораторной работе. Формулы. Зарисовка прибора или схемы установки.

4. Экспериментальная часть. Проведение измерений. Снятие результатов эксперимента, внесение данных в таблицы.

5. Обработка экспериментальных данных. Расчеты необходимых параметров и характеристик устройств или изучаемых явлений. Графическое изображение результатов опыта. Оценка погрешности измерений.

Отчеты сдаются для проверки преподавателю в конце данного или начале следующего занятия (по согласованию с преподавателем). Оценка работы устанавливается путем индивидуальной беседы преподавателя с каждым студентом по содержанию представленного отчета и заносится в журнал успеваемости. Лаборатория снабжается настенными таблицами используемых законов и констант, а также зарисовками приборов и схемами установок.

1.2. Организация работы студентов при выполнении практикума

Работа студентов по изучению лабораторного практикума состоит из:

2) непосредственного выполнения лабораторных работ в лаборатории;

3) анализа полученных результатов измерений и их обработки;

Подготовка к выполнению лабораторных работ осуществляется студентами в часы самостоятельной работы. Для этого необходимо внимательно изучить описание предстоящей лабораторной работы, ознакомиться по лекциям и соответствующей литературе с новыми понятиями и изучаемыми в данной работе закономерностями. Затем необходимо усвоить положения и физические понятия, используемые в данной лабораторной работе, важно хорошо разобраться в устройстве и работе установки или устройства, подобрать метод измерения, который можно использовать в данных условиях.

Для записи результатов измерений используют таблицы.

Для построения графиков в отчёт вклеиваются или прилагаются листы миллиметровой бумаги размером 10 х 10 или 15 х 15 см ².

На занятиях студент должен вести все записи максимально аккуратно и подробно.

К выполнению лабораторной работы можно приступить только с разрешения преподавателя.

В случае обнаружения неподготовленности студента к выполнению лабораторной работы разрешается проработка материала на данном занятии. Выполнение работы переносится на время отработки.

Перед выполнением необходимо изучить принцип работы установки или макета, приобрести навыки работы с ними. При обнаружении неисправностей установки необходимо сообщить о них преподавателю. В процессе измерений студентом в отчете внимательно и аккуратно производится запись результатов измерений. Запись ведется в точности с показаниями измерительных приборов. Ошибочные записи, промахи и сомнительные наблюдения аккуратно зачеркиваются.

При проведении и записи измерений необходимо проверять полученные данные, сверяясь с показаниями приборов. Данные с измерительного прибора снимаются и записываются с точностью до половины цены деления шкалы.

При заполнении таблицы данные вписываются так, чтобы классы чисел располагались один под другим. Отсутствие данных в графе таблицы обозначается знаком тире. Нельзя оставлять в графах таблицы пустые места.

В конце занятия студент подает отчет на подпись преподавателю. Отчет, не подписанный преподавателем, считается недействительным, а работа – невыполненной.

К следующему занятию в лаборатории необходимо полностью оформить отчет по предыдущей выполненной работе.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: