Wzory z biofizyki

WIELKOSC WZÓR OZNACZENIA + INNE
Strumień
$$J = \frac{n}{t} \times \frac{1}{S}$$

n – liczba moli

S – powierzchnia

I Prawo Ficka
$$\frac{n}{t} \times \frac{1}{S} = - D\frac{c}{x}$$

D – współczynnik dyfuzji

c – stężenie

x – droga dyfuzji (grubość błony)

Przesunięcie cząstki
$$d = \sqrt{2Dt}$$
Przepuszczalność błony
$$P = \frac{D}{x}$$
Ciśnienie osmotyczne (prawo van’t Hoffa)
π = TRicm

T – temperatura

R – stała gazowa

i – współczynnik zależny od stałej dysocjacji elektrolitu

Migracja (~ gradient potencjału elektrycznego)
$$\frac{n}{t} \times \frac{1}{S} = - \left( \text{zucF} \right)\frac{\varphi}{x}$$

F – stała Faraday’a

c – stężenie jonów

z – wartościowość jonów

u – ruchliwość jonów

Wzór Hendersona (potencjał dyfuzyjny)
$$V^{H} = \frac{P^{+} - P^{-}}{P^{+} + P^{-}} \times \frac{\text{RT}}{F}\ln\frac{c_{2}}{c_{1}}$$
P – przepuszczalność błony dla danej substancji
Wzór Nernsta
$$V^{N} = \frac{\text{RT}}{F}\ln\frac{c_{2}}{c_{1}}$$
Wzór Goldmana (potencjał błony komórkowej)
$$V^{G} = \frac{\text{RT}}{F}\ln\left\lbrack \frac{P_{\text{Na}}c_{\text{Na}}^{z} + P_{K}c_{K}^{z} + P_{\text{Cl}}c_{\text{Cl}}^{w}}{P_{\text{Na}}c_{\text{Na}}^{w} + P_{K}c_{K}^{w} + P_{\text{Cl}}c_{\text{Cl}}^{z}} \right\rbrack$$
z/w – oznaczają parametry po zewnętrznej i wewnętrznej stronie błony
Natężenie fali akustycznej
$$I = \frac{E}{\text{St}}$$
energia na jednostkę powierzchni na jednostkę czasu [W/m2]
Poziom natężenia dźwięku
$$L = 10\log\frac{I}{I_{0}}$$
Io = 10-12 W/m2
Prawo Webera-Fechnera


$$W = k\log\frac{B}{B_{p}}$$


$$\frac{B}{B} = const$$

W – wrażenie zmysłowe

k – współczynnik proporcjonalności

B – wielkość bodźca

Bp – wartość bodźca progowego

ΔB – najmniejsza zmiana wielkości bodźca zauważalna przez organ zmysłu w danej chwili

Poziom głośności w fonach dla f = 1000 Hz „n” fonów odpowiada „n” decybelom
Poziom głośności w sonach (reguła Stevensa)
$$L = \left( \frac{I}{I_{\text{ref}}} \right)^{0,3}$$

I – natężenie tonu (f = 1000 Hz) tak samo głośnego jak oceniany dźwięk

Iref = 10-8 W/m2

Bezwzględny współczynnik załamania światła w danym ośrodku
$$n = \frac{c}{V}$$

c – prędkość światła w próżni

V – prędkość światła w dany ośrodku

Względny współczynnik załamania światła dwóch ośrodków
$$n_{21} = \frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{\sin\alpha_{w1}}{\sin\beta_{w2}}$$
Soczewki cienkie


$$Z = \left( \frac{n_{\text{socz}}}{n_{osr}} - 1 \right)\left( \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \right)$$


$$\frac{1}{f} = \frac{1}{x} + \frac{1}{y}$$


$$p = \frac{\left| y \right|}{x}$$

Soczewki grube


$$\frac{1}{f} = \left( \frac{n_{\text{socz}}}{n_{osr}} - 1 \right)\left( \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \right) - \frac{{d\left( \frac{n_{\text{socz}}}{n_{osr}} - 1 \right)}^{2}}{R_{1}R_{2}\frac{n_{\text{socz}}}{n_{osr}}}$$


$$Z = Z_{1} + Z_{2} - \frac{dZ_{1}Z_{2}}{n_{p}}$$

d – grubość soczewki

np – współczynnik załamania środowiska między soczewkami

Amplituda akomodacji oka
$$E = \frac{1}{S_{B}} - \frac{1}{S_{D}}$$

SB – punkt bliski oka

SD – punkt daleki oka

Refrakcja oka
$$R = \frac{1}{l}$$
l – odległość od oka (dla SD = ∞ czyli R = 0)
Akomodacja oka

Obraz jest daleko: Z i f → promień

Obraz jest blisko: Z i f → promień

Soczewki korekcyjne
$$Z_{K} = \frac{R}{1 + dR}$$

R – refrakcja oka niemiarowego

d – odległość płaszczyzny głównej obrazowej soczewki od płaszczyzny głównej przedmiotowej oka

Powiększenie mikroskopu świetlnego
$$p = \frac{\text{ld}}{f_{\text{ob}}f_{\text{ok}}}$$

l – odległość okularu od obiektywu

d – odległość najlepszego widzenia

Odchylenie standardowe
$$SD = \sqrt{\frac{\sum_{}^{}\left( f_{i} - f_{sr} \right)^{2}}{n - 1}}$$

fi – kolejny pomiar

n – liczba pomiarów

Błąd standardowy średniej
$$SE = \frac{\text{SD}}{\sqrt{n}}$$
Odprowadzenia dwubiegunowe EKG (Einthovena)

I = VL – VP

II = VF – VP

III = VF – VL

I + III = II

VL – VP + VF – VL = VF – VP

VF – VP = VF - VP

VL – “napięcie na lewym przedramieniu”

VP – “napięcie na prawym przedramieniu”

VF – “napięcie na lewym podudziu”

Odprowadzenia jednobiegunowe Wilsona
$$\text{np.\ }V_{L} = V_{L} - \left( \frac{V_{L} + V_{P} + V_{F}}{3} \right)$$
Odprowadzenia jednobiegunowe Goldberga
$$\text{np.\ a}V_{L} = V_{L} - \left( \frac{V_{P} + V_{F}}{2} \right)$$
Praca


W = Fscosα


cos90 = 0!

Praca
$$P = \frac{W}{t}$$
Wartość momentu siły
M = rFsinα
α – kąt między r i F
Dźwignia
a × F1 = b × F2
Prawo Hooke’a
$$\frac{F}{S} = E\frac{l}{l}$$

F – siła rozciągająca

S – pole przekroju

E - moduł Younga

Δl – wydłużenie pręta

l – długość początkowa

Energia kwantu
$$E = hf = h\frac{c}{\lambda}$$

f – częstotliwość fali

h – stała Planka

Energia kinetyczna elektronu
Ee = eU

e – ładunek elektronu

U – napięcie anodowe

Krótkofalowa granica widma


Eelektronu = Ekwantu


$$eU = h\frac{c}{\lambda_{\min}}$$


$$\lambda_{\min} = \frac{\text{hc}}{\text{eU}}$$

Prawo absorpcji
I = I0ekx

I – natężenie promieniowania wychodzące z absorbentu (W/m2)

k – liniowy współczynnik absorpcji

x – grubość absorbentu

Liniowy współczynnik absorpcji
$$k = \frac{\ln 2}{D} = \frac{0,693}{D}\ \left\lbrack m^{- 1} \right\rbrack$$
D – warstwa połowiąca
Masowy współczynnik pochłaniania
$$\frac{k}{\rho}\ \left\lbrack \frac{m^{- 1}}{\frac{\text{kg}}{m^{3}}} = \frac{m^{2}}{\text{kg}} \right\rbrack$$
ρ – gęstość absorbentu
Warstwa połowiąca


$$\frac{I}{I_{0}} = 2 = e^{- kD}$$


$$k = \frac{\ln 2}{D} = \frac{0,693}{D}$$


$$D = \frac{0,693}{k}$$

Dawka pochłonięta
$$Gy = \frac{J}{\text{kg}}$$
Gy – grej [1 rad (rd) = 0,01 Gy]
Dawka ekspozycyjna
$$\frac{C}{\text{kg}}$$

Kiedyś był rentgen

R = 2,58 x 10-3 c/kg

Moc dawki pochłoniętej
$$\frac{\text{Gy}}{s}$$
Moc dawki ekspozycyjnej
$$\frac{A}{s}$$
Dawka równoważna
H = dawka pochlonieta (D) × Q

Q – współczynnik jakości promieniowania

1 siwert (Sv) = 1 J/kg

Oporność akustyczna ośrodka
$$Z = c \times \rho\left\lbrack \frac{m}{s} \times \frac{\text{kg}}{m^{3}} = \frac{\text{kg}}{m^{2}s} \right\rbrack$$
Prędkość drgania cząsteczek ośrodka
$$V = \frac{p}{Z}$$
p –ciśnienie akustyczne
Natężenie fali ultradźwiękowej
$$J = \frac{p^{2}}{2Z}$$
J [W/cm2]
Współczynnik odbicia ultradźwięku
$$R = \frac{I_{\text{od}}}{\text{I\ }_{\text{pad}}} = \frac{\left( Z_{1} - Z_{2} \right)^{2}}{\left( Z_{1} + Z_{2} \right)^{2}}$$
Efekt Dopplera


$$f_{\text{od}} = f_{\text{em}}\frac{\left( u + V_{o}\cos\alpha \right)}{u}$$


$$f_{\text{od}} = f_{\text{em}}\frac{u}{\left( u - V_{z}\cos\alpha \right)}$$


$$f_{\text{od}} = f_{\text{em}}\frac{\left( u + V_{o}\cos\alpha \right)}{\left( u - V_{z}\cos\alpha \right)}$$

[zakładając, że lekarz jest źródłem fali (głowica), czyli obserwatorem wtedy badany erytrocyt na początku jest poruszającym się obiektem (wzór pierwszy) a potem poruszającym się źródłem fali odbitej (wzór drugi) dlatego stosuje się w tym przypadku ostatnią postać wzoru i wtedy Vź = Vo] ??

fod – częstotliwość odbita

fem – częstotliwość emitowana

u – prędkość fali w ośrodku

Vo/ź – prędkość obiekt/źródła

[wzory uwzględniają sytuacje gdy źródło i/lub obserwator poruszają się ku sobie – w przeciwnym wysadku następuje zmiana znaków]

Częstotliwość (przesunięcie) dopplerowskie


fdop = fod − fem


$$f_{\text{dop}} = f_{\text{em}}\frac{2V_{o}\cos\alpha}{u}$$

Maksymalna głębokość analizowanego obszaru
$$d = \frac{u \times TR}{2}$$
TR – czas pomiędzy impulsami
Fala tętna wielokrotnie przewyższa prędkość ruchu krwi w tętnicach Odbita fala od układu naczyniowego wytwarza dwie fale: odbitą falę ciśnienia [pr] i falę przepływu wstecznego [Qr]
Współczynnik odbicia
$$r = \frac{\left( R - Z \right)}{\left( R + Z \right)}$$

R – opór naczyniowy (obwodowy)

Z – impedancja danego naczynia (największa dla naczyń o grubej mięśniówce)

Ciśnienie fali odbitej
pr = r × pi
pi – ciśnienie fali podążające do przodu
Przepływ wsteczny
Qr = r × Qi
Qi – przepływ początkowy
Ciśnienie wewnątrz naczynia
P = pi + pr
Stosunek prędkości w naczyniu
$$\frac{D}{S} = - \frac{\left( R - Z \right)}{\left( R + Z \right)}$$

S – maksymalna prędkość skurczowa

D maksymalna prędkość wsteczna

Indeks pulsacyjny
$$PI = \frac{\left( S - D_{w} \right)}{M}$$

M – prędkość średnia

Dw – maksymalna prędkość wsteczna we wczesnej fazie rozkurczowej

[Indeks nie zależy od kąta między falą krwi a ultradźwięku]

Indeks oporowy
$$RI = \frac{\left( S - D_{p} \right)}{S}$$

Dp - maksymalna prędkość wsteczna w późnej fazie rozkurczowej

[Indeks nie zależy od kąta między falą krwi a ultradźwięku]

Zdolność rozdzielcza mikroskopu elektronowego
$$d = \frac{\lambda}{n\sin\psi}$$

λ – długość fali oświetlającej preparat

n – współczynnik załamania światła w cieczy immersyjnej (między preparatem a obiektywem)

ψ - połowa kąta apertury mikroskopu

Energia kinetyczna cząstki


$$E_{k} = \frac{\text{mV}^{2}}{2} = eU$$


$$E_{k} = \frac{p^{2}}{2m}$$

n – masa cząstki

e – ładunek cząstki

Pęd cząstki
$$p = mv = \sqrt{\left( 2meU \right)}$$
Długość fali de Brogile’a
$$\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{\sqrt{\left( 2meU \right)}}$$
h – stała Planka
Siatka dyfrakcyjna
nλ = dsinα

λ – długość fali

n – liczba całkowita określająca numer prążka

d – odległość między szczelinami (lub szerokość szczeliny)

α - kąt pod jaki widać prążek

Prawo Boyle’a-Mariotte’a


pV = const


W = p × V

Prawo ciągłości


S1V1 = S2V2 + S3V3


$$V\sim\frac{1}{S}$$

S – przekrój (powierzchnia)

V - prędkość

Prawo Bernoulliego
$$\frac{\text{ρV}^{2}}{2} + \rho gh + P = const$$

ρ - gęstość

V – prędkość

g – przyspieszenie grawitacyjne

h – wysokość

P - ciśnienie

Prawo Hagena-Poiseulle’a


$$W = \frac{V}{t} = \frac{\pi R^{4}}{8\eta} \times \frac{P}{l}$$


$$J = \frac{V}{t}\ \ \ L = \frac{\pi R^{4}}{8\eta}\ \ \ X = \frac{P}{l}$$


J = LX

W - wydatek (przepływ)

V - objętość

R - promień przewodu

η - współczynnik lepkości gazu

P - ciśnienie

l - długość przewodu

X – bodziec (gradient)

J – przepływ

L - opór

Inne prawa „powodujące ruch”


$$\frac{\phi}{l} - Prawo\ Ohma$$


$$\frac{c}{l} - \ I\ Prawo\ Ficka$$


$$\frac{T}{l} - \ Prawo\ Fouriera$$

są to zmienne X (bodźce) we wzorze wyżej
Prawo Laplace’a


$$P = \sigma\left( \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \right)$$


$$P = \sigma\left( \frac{2}{R} \right) - \ dla\ kul$$


$$P = \frac{\sigma}{R} - \ dla\ naczyn$$

σ - współczynnik napięcia powierzchniowego

P – dodatkowe ciśnienie

Prawo Daltona Ciśnienie mieszaniny gazów jest sumą ciśnień parcjalnych składników mieszaniny
Prawo Henry’ego Liczba cząsteczek gazu rozpuszczającego się w rozpuszczalniku jest wprost proporcjonalna (współczynnik rozpuszczalności) do ciśnienia parcjalnego tego gazu nad rozpuszczalnikiem

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
wzory biofiza
Fizyka - pomocne wzory, Notatki AWF, Biofizyka
wzory na biofizyke2
biofiza cw 31
BIOFIZYKA
Biofizyka 4
Biochemia z biofizyką Seminarium 2
Biofizyka 3 0809
biofizyka wyklad 09
Biofizyka komórki II Propagacja impulsu
biofizyka wyklad 04
7 [ Biofizyczne metody monitorowania ciąży ]
biofizyka 11 09 10
Biofizyka kontrolka do cw nr 20
matematyka podstawowe wzory i Nieznany

więcej podobnych podstron