introduction to biomedical engineering i · 2020. 4. 16. · ΟΙ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ...

Διάλεξη 6

BIO406 – Κρυσταλλογραφική Ανάλυση Βιολογικών Μακρομορίων

ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Ακίνητο φορτίο▪ Ηλεκτρικό πεδίο

Κινούμενο φορτίο▪ Ηλεκτρικό πεδίο

▪ Μαγνητικό πεδίο

ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

Ακίνητος μαγνήτης▪ Μαγνητικό πεδίο

Κινούμενος μαγνήτης▪ Μαγνητικό πεδίο

▪ Ηλεκτρικό πεδίο

2

Το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο μέσω της ταλάντωσης τους αναπαράγουν το ένα το άλλο και συνιστούν ένα ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ

2 συνιστώσες

▪ Ηλεκτρική

▪ Μαγνητική

Εγκάρσιο κύμα

▪ Κάθετα μεταξύ τους

▪ Κάθετα στην διεύθυνση διάδοσης

Ταχύτητα κύματος

▪ v=c=2.99792 × 108 m/s

3https://byjus.com/physics/characteristics-of-em-waves/

4

Νόμος του Gauss

Νόμος του Gauss για τον μαγνητισμό

Νόμος του Faraday

Νόμος των Ampere - Maxwell

D: Ηλεκτρική πυκνότητα ροήςΕ: Ηλεκτρικό πεδίοΒ: Μαγνητικό πεδίοH: Μαγνητική πυκνότητα ροήςJ: Πυκνότητα ρεύματος

https://www.badideatshirts.com/and-god-said-and-then-there-was-light-maxwell-s-equations-t-shirt

5

6

7http://ubphoria.blogspot.com/2008/03/light-of-suns-ii.html

ΔΙΑΦΑΝΗ ΑΔΙΑΦΑΝΗ

8

https://texasenergyexperts.com/windows/windows-energy-efficiency/

B https://www.westelm.com/products/modern-hanging-mirror-oversized-w2736/

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

9https://www.istockphoto.com/illustrations/man-standing-in-front-of-mirror?sort=mostpopular&mediatype=illustration&phrase=man%20standing%20in%20front%20of%20mirror

https://luxion.atlassian.net/wiki/spaces/K6M/pages/2621541/Refraction+Index

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

10

https://www.teachoo.com/10831/3118/Refraction-of-Light/category/Concepts/

https://luxion.atlassian.net/wiki/spaces/K6M/pages/2621541/Refraction+Index

𝝑𝒊 = 𝝑𝒓

𝒏𝟏 × 𝒔𝒊𝒏𝝑𝟏=𝒏𝟐 × 𝒔𝒊𝒏𝝑𝟐

Νόμος του Snellhttps://slideplayer.gr/slide/2945797/

11http://physicsopenlab.org/2019/08/20/polarization-of-light/

12http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/polclas.html

13https://openstax.org/books/college-physics/pages/27-2-huygenss-principle-diffraction

14

Kύμα…

… μέτωπο κύματος

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plane_Wave_Oblique_View.jpg

https://openstax.org/books/college-physics/pages/27-2-huygenss-principle-diffraction

Κάθε σηµείο ενός µετώπου κύµατος, µπορείνα θεωρηθεί σαν µιαδευτερεύουσα πηγή σφαιρικού κύµατος

Συμπεριφέρεται σαν πηγή κύματος

Το συνολικό μέτωπο είναι εφαπτόμενο στα κύματα που δημιουργούνται από το κάθε σημείο

15

https://www.youtube.com/watch?v=gliLaaeZHwg

http://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Wave%20properties/Wave%20properties/text/Theories_of_light/index.html

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

16http://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Wave%20properties/Wave%20properties/text/Theories_of_light/index.html

17https://www.youtube.com/watch?v=0UOXpnVaaXMhttps://openstax.org/books/college-physics/pages/27-2-huygenss-principle-diffraction

18https://repository.kallipos.gr/bitstream/11419/5373/1/01_chapter_01.pdf

19

Φάση (μοίρες) Φάση (rad)

0 0

90 π/2

180 π

270 3π/2

360 2π

20https://openstax.org/books/university-physics-volume-3/pages/3-1-youngs-double-slit-interference

Φωτεινοί κροσσοί

Σκοτεινοί κροσσοί

21

𝑑 × sin 𝜃 = 𝑚 × 𝜆

𝑑 × sin 𝜃 = (𝑚 +1

2) × 𝜆

m=0, 1, 2

𝑦𝜀𝜈𝜄𝜎𝜒𝜐𝜏𝜄𝜅𝜂 = 𝑚 × 𝜆L

𝑑

𝑦𝜅𝛼𝜏𝛼𝜎𝜏𝜌𝜀𝜋𝜏𝜄𝜅𝜂 = (𝑚 +1

2) × 𝜆

L

𝑑

22https://slideplayer.gr/slide/2663436/

23

𝐸1 = 𝐸0 sin(𝜔𝑡)

𝐸2 = 𝐸0 sin(𝜔𝑡 + 𝜑) 𝐸𝑃 = 𝐸1 + 𝐸2 = 𝐸0 sin(ω𝑡)+ sin 𝜔𝑡 + 𝜑

sin 𝑎 + sin 𝛽 = 2 sin𝑎 + 𝛽

2cos

𝛼 − 𝛽

2

𝐸𝑃 = 2𝐸0 sin 𝜔𝑡 +𝜑

2cos

𝜑

2= 2𝐸0 cos

𝜑

2sin 𝜔𝑡 +

𝜑

2

𝜑 = 2𝜋𝑦𝑑

𝜆𝐷

Τριγωνομετρία

Το ηλεκτρικό πεδίο στο σημείο P

Το ηλεκτρικό πεδίο στο σημείο P

Διαφορά φάσης

തS =𝐸𝑃2

2𝜇0 ⋅ 𝑐= 4

𝐸02

2𝜇0𝑐𝑐𝑜𝑠2

𝜋𝑑

𝜆L𝑦 = 4𝑆0𝑐𝑜𝑠

2𝜋𝑑

𝜆L𝑦

Μέση Ένταση

24

http://spiff.rit.edu/classes/phys283/lectures/grating/grating.html

https://physics.stackexchange.com/questions/203367/fringe-width-and-spacing-and-number-of-slits-in-diffraction-experiments

https://slideplayer.com/slide/8875219/

25http://phys-exp.physics.uoi.gr/?p=377

27Καθημερινή Φυσική - https://www.youtube.com/watch?v=KytQIZg32f8&t=194s

28https://www.youtube.com/watch?v=4bCUTLWyicM

29https://www.youtube.com/watch?v=NazBRcMDOOo

31

ΟΙ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

▪ Hewitt

▪ Κεφάλαια 26, 28, 29

ΦΥΣΙΚΗ ΓΙΑ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ: Ηλεκτρισμός και Μαγνητισμός, Φως και Οπτική, Σύγχρονη Φυσική

▪ Serway

▪ Κεφάλαια O1, O2, O3, O4