Fizikalne količine(npr. električna napetost, magnetna poljska gostota, energija, tlak…) in merske enote(npr. T, V/m, kcal, torr, l/min…) uporabljene v biofiziki?
Fizikalne količine Merske enote
Električna napetost(U ali V) Volt(V)
Magnetna poljska gostota T(Tesla), uT
Energija,delo,toplota Joule(J), Wh, kcal,cal
Tlak(p) Pascal(Pa),torr,bar,KPa,mbar
Električna poljska jakost V/m
Lomnost leče Dioptrija
Volumenski pretok, tok l/min, m3/s
frekvenca Hz(hertz), 1/s, MHz
moč W(watt),KM
temperatura Stopinj C, K
Hitrost infuzije Število kapljic na minuto
Gostota snovi kg/m3, g/km3
El. tok A(amper)
El.napetost V(volt), kV
teža N(newton)
masa kg
Volumen ml,l,cm3
Opredeli EMV! Zakaj je EMV transverzalno?Kakšna je hitrost EM valovanja v vakuumu?
Elektromagnetno valovanje je valovanje električnega in magnetnega polja. Elektromagnetno valovanje je transverzalno, ker se vektorja električnega polja(električna poljska jakost) in magnetnega polja(magnetna poljska gostota) spreminjata v smeri pravokotno glede na smer širjenja elektromagnetnega valovanja. Hitrost v vakuumu ima 3*108m/s
Definiraj valovno dolžino! Imenuj enoto! Definiraj frekvenco valovanja! Imenuj enoto!
Valovna dolžina(oznaka λ)je najmanjša razdalja med točkama v potujočem valovanju, pri katerih je nihanje v valovanju sočasno. Enota je meter(m).
Frekvenca valovanja je količina, določena kot število nihajev v časovni enoti. Enota je Herzt(Hz).
Kaj je EM spekter? Naštej vse EM valove od najmanjše valovne dolžine do največje valovne dolžine?
Elektromagnetni spekter je razvrstitev elektromagnetnega valovanja po valovnih dolžinah(oziroma frekvencah) od najmanjših do največjih.
Žarki gama – valovna dolžina pod 10 pm.
Rentgenski žarki – valovna dolžina od 1 pm do 10 nm
Ultravijolična svetloba – valovna dolžina od 5 nm do 400 nm
Vidna svetloba – valovna dolžina od 400 nm do 800 nm
Infrardeča svetloba – valovna dolžina od 800 nm do 1 mm
Radijski valovi – valovna dolžina od 0,1 mm do nekaj 10 km.
Kaj je sevanje in kako sevanja razdelimo?
Sevanje je normalen del vesolja in življenjskega okolja. Sevanje označuje razširjanje valovanja skozi bolj ali manj neomejeno sredstvo, navadno prazen prostor ali plin.
Sevanja razdelimo na:
Sevanja, pri katerih vir oddaja mehansko valovanje(npr. zvok)
Sevanja, pri katerih vir oddaja elektromagnetno valovanje ali
krajše elektromagnetno sevanje,
Sevanja, pri katerih vir oddaja delce ali krajše sevanje delcev.
Kaj je značilno za ionizirajoča sevanja in naštej vsa ionizirajoča sevanja!
Za ionizirajoča sevanja je značilno, da se v snovi pojavijo ioni.
Ionizirajoča sevanja: gama žarki, rentgenski žarki, kratkovalovni ultravijolični žarki(UV-svetloba)
Kaj je značilno za neionizirajoča sevanja in naštej vse neionizirajoča sevanja!
Gre za sevanja, ki nimajo dovolj velike energije, da bi povzročila nastanek ionov.
Sevanja so: UVA in UVB svetloba, vidna svetloba in infrardeča svetloba(toplotno sevanje, IR-žarki)
Kaj so gama žarki, kolikšna je njihova valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
Gama žarki so visokoenergetski fotoni. Njihova valovna dolžina je pod 10 pm. Izvor so radioaktivne snovi. Uporabimo jih lahko v medicini(uničevanje rakastih tvorb), prehrambeni industriji(sterilizacija hrane) in gama defektoskopiji(preiskava različnih zvarjenih delov). Pri človeku lahko povzročijo nevarna sevanja kratkovalovnih EM valov. Za človeka so nevarni zato, ker lahko potujejo skozi človeško telo.
Kaj so rentgenski žarki, kolikšna je njihova valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
Rentgenski žarki so elektromagnetno valovanje. Njihova dolžina je od 1pm do 10 nm. Vir je rentgenska cev. Uporabimo jih lahko v medicini, veterini(slikanje kosti, zob), prehrambeni industriji(preiskava mesa, zelenjave), rentgenska defektoskopija(preiskava različnih zvarjenih delov) in znanost(raziskava strukture snovi). Zaradi svojega prodiranja so nevarni za sevanja pri človeku. Človeško telo je na ionizirajoče sevanje zelo občutljivo. Posebno to velja za očesne leče, spolne celice, celice pljuč in jeter te ščitnico.
Kaj so UV-žarki, na katere tipe jih delimo, kolikšna je njihova valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
UV- žarki so žarki, ki jih oddaja sonce. Delimo jih na UVA,UVB in UVC žarke. Njihova valovna dolžina je od 5 nm do 400 nm. Vir so Sonce, živosrebrne svetilke, električno varjenje…Nevarna je za kožni rak in okvare oči. Uporaba: manjša količina ultravijolične svetlobe je koristna: vitamin D, porjavitev kože, detektivi pri sodnih preiskavah, nekatere snovi flourescirajo-oddajajo vidno svetlobo, če pada nanje UV svetloba. Sodelujejo pri staranju kože in nastajanju kožnega raka. Ob višjih odmerkih pa povzročajo sončne opekline.
Kaj je vidna svetloba, kolikšna je njena valovna dolžina, kdo je izvir, kje jo lahko uporabimo in kaj lahko povzroči pri človeku?
Vidna svetloba je elektromagnetno sevanje v razponu valovnih dolžin. Valovna dolžina je od 400 nm do 800 nm. Vir so Sonce, laser, razžarjena telesa, razelektrenje v plinih. Nevarna je za oči, če je njena energija dovolj velika. Uporabimo lahko za nočno gledanje, sliki, segrevanju. Pri človeku lahko povzroči alergične in toksične reakcije.
Kaj so IR-žarki, kolikšna je valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
IR-žarki so del elektromagnetnega spektra. Njihova valovna dolžina je od 800 nm do 1 mm. Vir so segreta telesa, posebne svetilke. Uporablja se v medicini(prekrvavljenost telesa, rak), gradbeništvo(toplotne izolacije hiš), astronomija, gasilci(reševanje preživelih), alarmne naprave, vojska.
IR-žarki lahko pri človeku prodrejo v telo, pospešujejo kroženje krvi, zvišajo telesno temperaturo in povzročajo povečano znojenje.
Kaj so radijski valovi, naštej jih, kolikšna je njihova valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
So tisti del spektra elektromagnetnega valovanja, v katerem je moč elektromagnetno valovanje vzbuditi tako, da skozi anteno teče izmenični električni tok. Njihova valovna dolžina je od 0,1 mm do nekaj kilometrov. Vir so dipolne antene, maser. Poznamo: dolge radijske valove, srednje radijske valove, kratke radijske valove, ultrakratke radijske valove, televizijske valove in mikrovalove. Najpogosteje se uporabljajo za prenos zvoka.
Kaj so nizkofrekvenčni valovi(izmenični tokovi), kolikšna je njihova valovna dolžina, kdo je izvir, kje jih lahko uporabimo in kaj lahko povzročijo pri človeku?
Njihova valovna dolžina je od 13-15Hz. Zanje je značilna povečana pozornost, budnost, mišice in telo so napeti.
Kaj je električno polje, kateri vrsti poznamo(primer)?Katera količina opisuje jakost električnega polja, imenuj enoto! Kolikšna je največja dovoljena vrednost te količine za neionizirajoče EM valovanje?
Električno polje je povsod kjer je prisoten električni naboj. Poznamo statično(primer avtomobilski akumulator) in izmenično(omrežna električna napetost 220 V v hišni napeljavi) električno polje.
Velikost električnega polja ponazarja električna poljska jakost,
katero merimo v voltih na meter(V/m). Največja vrednost je od 0,5kV/m(okolje tip 1) do 10kV/m(tip območja 2.).
Kaj je magnetno polje, kateri vrsti poznamo(primer)? Katera količina opisuje jakost magnetnega polja, imenuj enoto! Kolikšna je največja vrednost te količine za neionizirajoče EM valovanje?
Magnetno polje nastane v prostoru v okolici stalnega magneta ali v okolici prostora, kjer teče električni tok. Poznamo statično(povzročajo ga na primer magneti, med katerimi je tudi naša Zemlja) in izmenično(omrežna električna napetost 220 V v hišni napeljavi). Pogosto se za opis lastnosti magnetnega polja uporablja gostota magnetnega polja in jo merimo v Teslih(1T=1(V*s)/m^2 ). Največja količina za neionizirajoče EM valovanje je od 10uT(območje tip 1) do 100uT-območje tip 2(v mikroteslih).
Kaj je elektromagnetno polje? Kako imenujemo potovanje tega polja v prostor? Kdo je lahko izvir tega polja – naštej nekaj primerov naravnih in umetnih izvirov?
Elektromagnetno polje: spreminjajoče električno polje povzroča magnetno polje, spreminjajoče se magnetno polje pa ustvarja električno polje. Potovanje elektromagnetne motnje skozi prostor imenujemo elektromagnetno valovanje.
Naravni viri so povsod, toda skrbijo naj nas samo tisti, ki so na mestih, kjer preživimo veliko časa. To so spalnica, dnevna soba, delovni prostori, šolske učilnice … Če človek dalj časa spi nad podzemnim vodnim tokom, ki škodljivo seva, izkušnje kažejo, da lahko v štirih do šestih letih pride do motenj v telesu, iz katerih se lahko razvijejo kronična obolenja.
Umetni izvori energije so vsi izvori elektromagnetne in nuklearne energije(električne hišne napeljave, gospodinjski tehnični aparati).
Kaj so osnovni sestavni deli vsakega mobilnega sistema? V kolikšnem frekvenčnem območju se oddajajo EM valovi mobilne telefonije?
Osnovni deli vsakega mobilnega sistema so mobilni telefon, bazna postaja, nadzornih baznih postaj in centrala mobilnega sistema. K mobilnemu telefonu in bazni postaji spada tudi ena ali več anten. Oddajniki mobilne telefonije delujejo na frekvenčnem območju od 300 MHz do 3 GHz.
Kaj je SAR? Od česa je odvisna? Kolikšna je največja dopustna vrednost SAR-a?
SAR je stopnja specifične absorbcije. Ker je mobilni telefon med telefoniranjem v bližini glave, njegovo EMS lahko povzročijo močno lokalno absorbcijo elektromagnetne energije. SAR je odvisna od oddajne moči telefona, oddajne frekvence, izvedbe antene in njene lege glede na glavo in modul delovanja. Največja dopustna vrednost pa naj ne bi presegala 2W/kg.
Naštej 4 negativne učinke EMS mobilnih telefonov na človeka?
Sevanje prenosnih telefonov škoduje celicam v telesu in uničuje DNK, pogosta uporaba prenosnih telefonov zviša temperature tkiva, zaradi česar uporabnike pestijo glavoboli in slabost, mobilni telefoni zmanjšujejo število spermijev in vplivajo na plodnost, deset ali več let uporabe mobilnih telefonov zvišuje nevarnost rakavih obolenj.
Naštej 4 ukrepe, kako bi zmanjšal tveganje EMS mobilnih telefonov na človeka?
Da telefonov nebi imeli v neposredni bližini glave, da telefonov nebi nosili okoli pasu in v žepih, da če se dolgo pogovarjamo menjavamo telefon na obe ušesi, da bi kupovali telefone katera vrednost SAR-a ne bi presegala 1,6W/kg.
Kakšno nevarnost EMS predstavljajo daljnovodi, transformatorji in naprave v stanovanju? Svoje trditve potrdi s primerom!
Kaj je »načelo previdnosti«? Naštej 4 primere upoštevanja »načela previdnosti« za zmanjšanje izpostavljenosti EMS?
Načelo previdnosti so preventivni ukrepi, ki temeljijo na načelu previdnosti in jih je vlada sprejela zaradi zaskrbljenosti javnosti.
Primeri upoštevanja: virom sevanja smo po navadi najdlje izpostavljeni ponoči, zato naj npr. radijska budilka ne bo neposredno ob glavi, izključite elektronske naprave in naj ne bodo v stanju pripravljenosti; oskrbite da je električna napeljava v stanovanju dobro izolirana, kupimo mobilni telefon z nizko vrednostjo SAR – naj bo nižjo od 0,6 W/kg; mobilni telefon uporabljamo tam, kjer je signal bolj močan; telefon približamo ušesu šele po tistem, ko se vzpostavi zveza; raje uporabljamo žične kot brezžične slušalke…
By Sergej K.