samenvatting biomedische fysica

Een duidelijke en uitgebreide samenvatting voor verschillende onderwerpen in de biomedische fysica, onderwerpen zoals elektroforese, elektriciteit, elektrochemie, optica etc komen hier aan bod

Preview samenvatting (3 van de 17 pagina's)

Biomedische Fysica
Foutenleer
Basisbegrippen en -vaardigheden
 Afleesfout
o Helft vd kleinste verdeling vd weegschaal
o Bv: geg: 12,08g —> kleinste verdeling = 0,01g —> afleesfout = 0,005g
o Weergegeven: 12,08g ± 0,005g
 Meetfout = absolute fout (AF)
o Max verschil tss gemeten waarde en werkelijke waarde
o AF = 2x afleesfout = kleinste verdeling (bv: geg: 20cm —> kv = 1cm)
o Uitz: afwijkende AF op toestel weergeg door fabrikant
 Relatieve fout = AF/w (w = waarde vd grootheid)
 Procentuele fout = AF*100

Optica
Lichtbreking
 Brekingsindex = mate waarin het licht afgeremd wordt dr de stof waarin het zich voortbeweegt
o ≠ constant
o = afh vd golflengte vh licht
o Kan nooit kleiner zijn dan 1 (n = 1 in vacuüm)

Totale interne reflectie: toep
 Glasvezelkabels = optical fibers
 -> voorwaarden:
o Hele fijne lichtbuisjes: niet breken, zoveel mog interne reflectie
o Cladding: stof rond buisjes die een veel kleinere n heeft dan glas -> licht kan niet naar buiten breken

Beeldvorming bij eenvoudige lenzen (evenwijdig invallend)
 Positieve lens: bol (min 1 convex opp)
o Convergeren (samenkomen) in brandpunt
o Reëel beeld
o Hoe boller de lens, hoe kleiner de brandpuntsafstand
 Negatieve lens: hol (min 1 octaaf opp)
o Divergeren (uiteengaan) in brandpunt
o Virtueel beeld

Correctielenzen voor het menselijk oog
 Object komt heel precies op netvlies: vw op oneindig
o Accomoderen (fine tuning) = scherpstellen
o Vw op oneindig —> niet veel moeite om te kijken —> afgevlakte lens = ontspannen
 Beeld op netvlies belanden (vw niet op oneindig) —> lens opgespannen
o Nabijheidspunt = dichtst mog punt waarop je een vw nog scherp kan zien
o Vertepunt: verst mog punt waarop je een vw nog scherp kan zien
 Myopie
o Bijziend (moeite met ver zien)
o Brandpunt voor netvlies (oog te lang)
o Oplossen met holle lens
 Hyperopie
o Verziend (moeite met dichtbij zien)
o Brandpunt achter netvlies (oog te kort)
o Oplossen met bolle lens
o Presbyopie = hyperopie = moeite met lens te accomoderen (veroorzaakt door ouderdom)

Vergrootglas
 Hoekvergroting
 Hoe groter de hoek waarmee het beeld invalt op het netvlies, hoe gedetailleerder het beeld
o Voorbij nabijheidspunt: wazig beeld
o Oplossen met vergootglas (= positieve lens)
Beeldvorming bij lichtmicroscoop
 2 positieve lenzen
o Tussenbeeld: reëel + omgekeerd
o Eindbeeld: virtueel + zelfde oriëntatie
 Oculair i/e vergrootglas, maar vergroot resolutie niet (kwaliteit vh beeld is afh vd resolutie)
o Vb: foto nemen van landschap en erna foto inzoomen —> beeld wordt groter, maar er verschijnen geen
vw die op de normale foto niet zichtbaar zijn
o Oculair vergroot enkel beeld!
 Numerieke apertuur
o Maat voor hoeveelheid licht dat gevangen wordt (≈ resolutie)
o Hoe groter NA, hoe beter beeld
o Hoe kleiner afstand tss 2 punten die je nog kan zien, hoe beter/hoger de resolutie,
o Afh van
 Brekingsindex vd tussenstof
 Apertuurhoek (alfa): afstand tss vw en objectief

Leesfouten en correcties
Chromatische abberatie
 = dispersie = kleurschifting
 Kleuren met kortere golflengtes worden sterker gebroken
 1 punt worden meerdere punten
 Lenzenstelsel (kleuren komen terug samen)
o Achromaat: rood en blauw
o Apochromaat: rood, geel en blauw

Sferische abberatie
 = appertuurfout
 Licht van 1 zelfde golflengte wordt gebroken in verschillende punten
 Zorgt voor een wazig beeld
 Correcties
o Niet bolvormige lenzen (in 1 punt samenkomen)
o Lenzenstelsel: aplanaten
 Achromaat: geel en groen
 Apochromaat: groen en blauw
o Diafragmeren met apertuurdiafragma (stralen verwijderen)
Gas – vloeibaar:

Distorsie
—> condenseren


= vervorming
<— verdampen

Correctie: lenzenstelsel (PL) = platenlenzen
Vloeibaar – vast:

Materie
—> stollen

Aggregatietoestanden
<— smelten

= fasetoestanden (vast, vloeitbaar, gas)

Vast – gas:
Hoe meer vast hoe groter Faantr en hoe meer gas, hoe meer Ekin

 —> sublimeren
Onderlinge aantrekkingskracht (cohesie) vc kinetische energie

 <— rijpen
Samendrukbaarheid en vervormbaarheid

Plasma
 E toevoegen aan een gas (opwarmen) dan gaat dat gas ioniseren —> er komen e- los en er blijven kationen achter
 Goede geleider en reageert heel sterk op een veranderd elektromagnetisch veld
 Meest voorkomende stof ih universum
 Vb zon, neonlicht, poollicht, plasma-tv

Vloeibare kristallen
 = fasetoestand tss vast en vloeibaar
o Eig van vloeitstoffen: Ze kunnen vloeiten langs elkaar
o Eig van vaste stoffen: moleculen steeds in dezelde zin georiënteerd
 Vb: LCD-schermen (GSM, rekenmachine)
Dichtheid, massadichtheid en densiteit
Dichtheid
 Dichtheid is afh van
o Temperatuur
o Aard vd stof
o Omgevingsdruk
 Vaste stoffen hebben kleinere uitzettingscoëfficiënt en gassen hebben een grotere

Druk
 Kracht = iets dan een vw van vorm of snelheid kan veranderen
 A atm = 101,325 kPa = 1013,35 hPa (druk op zeeniveau)
 1 bar = 100 kPa
 1mmHg = 153 Pa = 1 torr

Massa en gewicht
 Massa: hoeveel je weegt, blijft hetzelfde op de maan
 Gewicht: maat voor de aantrekkingskracht door de aarde op een massa, is kleiner op de maan

Vloeistofdruk
 = druk uitgeoefend op een welbepaalde plaats of stof
 Wet van Pascal
o Druk 1 = Druk 2
 Wet van Archimedes

Warmte
Warmte gaat altijd spontaan vloeien vd warmste plek naar de koudste plek tot er een thermisch evenwicht is (zelfde T)
 Warmte = E die wordt overgedragen vd ene plaats naar een andere (joule)
 Temperatuur = maat vr de GEMIDDELDE Ekin vd aanwezige moleculen
 Inwendige E/inwendige warmte = maat vr de TOTALE Ekin vd aanwezige moleculen opgeteld
 Soortelijke warmte
o Soortelijke energie = warmtecapaciteit = hoev warmte die nodig is om de T v/e bep massa v/e bep stof
met 1°C te vorhogen
o Water heeft 1 vd grootste soortelijke warmtes
 Latente warmte
o = hoev energie die nodig is om 1kg materie te doen veranderen van fasetoestand
o Tijdens verandering van fasetoestand bijft T constant
 Gebeurd op moleculair vlak
 Meer E nodig bij verdampingswarmte dan smeltwarmte: moleculen moeten harder bewegen
 Evaporatie = verdampen van vloeitstoffen zonder dat de materie op kookT is
o Moleculen met hoogste Ekin ontsnappen aan het opp -> gem Ekin van overblijvers daalt -> T neemt af

Warmte-overdracht
 Wet van behoud van E: 1e wet vd thermodynamica
 Warmte uit = warmte in
 Warmte-overdracht
o Geleiding (conductie)
 Bewegende moleculen botsen tegen niet bewegende moleculen en geven zo hun E door aan
andere moleculen (maw wa-ov door botsing)
 Hoe groter ∆T, hoe sneller wa-ov
 Hoe langer afstand die moet worden afgelegd, hoe trager wa-ov
 Hoe groter doorsnede waardoor warmte wordt doorgeg, hoe sneller wa-ov
 Is afh vd aard vd stof
o Convectie
 Moleculen gaan verplaatsen
 Warmte stijgt, koude daalt —> vermenging
o Straling
 Geen medium aanwezig