1 / 38

Lektion 4

Lektion 4. Atomfysik Laseren Vævs optiske egenskaber Interferometer. Atomfysik. Spektrallinjer. Kvantisering af elektroners energi. Bohrs atommodel. Bølgelængden af udsendte fotoner. Overgange mellem tilstande. Eksklusionsprincippet .

gilbert
Download Presentation

Lektion 4

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Lektion 4 • Atomfysik • Laseren • Vævs optiske egenskaber • Interferometer

  2. Atomfysik • Spektrallinjer

  3. Kvantisering af elektroners energi Bohrs atommodel

  4. Bølgelængden af udsendte fotoner Overgange mellem tilstande

  5. Eksklusionsprincippet • Paulis eksklusionsprincip forbyder to partikler at have samme tilstand

  6. Stimuleret absorption

  7. Atomfysik • Spektrallinjer

  8. Spontan emission

  9. Atomfysik • Spektrallinjer

  10. Stimuleret emission

  11. LASER • Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation • Høj intensitet • Monokromatisk • Lang kohærenstid og kohærenslængde • Lav divergens

  12. Anvendelse

  13. CO2 laseren

  14. CO2 laseren

  15. Laser design • Atomerne må exciteres • Metastabil exciteret tilstand • Mange emissioner pr foton

  16. Elektrisk felt accelerer He atomer He atomer exciterer Ne atomerne E3 er en metastabil tilstand Helium Neon laseren

  17. Vævs optiske egenskaber • Et par eksempler • Laser kirurgi • Modermærker • Hårfjerning • Smerte stimulation • Billeddannelse • Stråle dosis bestemmelse

  18. Lige lidt definitioner • Irradiansen (strålingstætheden) E0 [W/m2] er defineret som: ”energifluxen gennem en overflade pr. tid, delt med overfladen” • Strålings eksponeringen H0 [J/m2] er den samlede energi per areal.

  19. Problemet

  20. Huden

  21. 2 opgaver • Første delmål • Find ud af hvor meget lys der rammer kromafoeren i positionen r • Monte Carlo • En masse elektroner simuleres med statistiske tilnærmelser • Transport ligning • Diffusions ligning • Diffusions ligningen bruges til at simulere lyset udbredelse

  22. 2 opgaver • Andet delmål • Find de optiske egenskaber for vævet overalt i det bestrålede område in vivo • Absorptions koefficienten • Sprednings Koefficienten • Sandsynligheds tætheden for at spredning sker fra en bestemt retning, til en bestemt anden retning, • Refraktions indekset

  23. Refleksion og transmission over hudoverfladen • Snells lov • Fresnel’s lov beskriver den reflekterede del

  24. Refleksion og transmission over hudoverfladen • Når lysstrålen er vinkelret på overfladen • Reducerer til

  25. Refleksion og transmission over hudoverfladen • Den transmitterede del: • Tilbagespredning

  26. Dæmpning • Absorption µa • Spredning µs • Samlet dæmpning • Beers Lov

  27. Beer-Lamberts lov • Eller mere nøjagtigt

  28. Lysets udbredelse i vævet • Indtrængningsdybde, dybden hvor intensiteten er reduceret til 37%

  29. Absorption • Lyset absorberes af kromoforer • Melaninn • Røde blodlegemer

  30. Absorption • Vand er også en kromofor

  31. Absorption

  32. Spredning • Fremad rettet spredning

  33. Transporten af lys i vævet • Beer-Lamberts lov • hvis spredning kan negligeres • Diffusions model • Virker kun hvis spredning er dominerende • Transport teori • Monte Carlo • Statistisk simulering af et stort antal fotoner

  34. Én en- dimensional transport model

  35. Monte Carlo modelling

  36. Interferometer

  37. Interferometer

  38. opgaver • 6. ed 7. ed • 42.742.7 • 42.1342.9 • 42.4742.47 • Quick Question 1 og 2 (p 1223 7th ed) • Overvej question 3, 18 og 19 (p 1250 7th ed) • Ekstra opgave: • En CO2 laser lyser på håndryggen af en forsøgsperson. Laseren er indstillet til en stråletæthed på 5*104 W/m2, og den lyser lodret ned på huden. Hvad er stråletætheden ved en dybde på 140µm? Hvad hvis vinklen var 60 grader

More Related