© Copyright by Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2016

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Wydawca: Anna Plewa

Redaktor prowadzący: Anna Klocek

Redaktor merytoryczny: Małgorzata Kopczyńska

Producent: Magdalena Preder

Projekt okładki i stron tytułowych: Lidia Michalak-Mirońska

Ilustracja na okładce: Varvara Gorbash/123RF

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2016 r., (wyd. I)

Warszawa 2016

ISBN: 978-83-200-5115-5

Wydawnictwo Lekarskie PZWL

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 695-43-21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680-44-88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwa Lekarskiego PZWL: inkpad.pl

■ SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA

PYTANIA TESTOWE

Fale elektromagnetyczne, optyka. Biofizyka procesu widzenia

Fizyka jądrowa. Medycyna nuklearna i radioterapia

Promieniowanie rentgenowskie. Obrazowanie medyczne

Fale dźwiękowe. Biofizyka procesu słyszenia. Ultrasonografia

Dynamika płynów i mechanika ośrodków ciągłych. Fizyczne podstawy pulmonologii i hemodynamiki

Termodynamika. Elektrofizjologia komórki

Fizyczne podstawy elektrokardiografii. Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm człowieka

Elementy biomechaniki

ODPOWIEDZI

■ PRZEDMOWA

Zbiór zadań „Biofizyka. 500 pytań testowych” powstał na wyraźne zapotrzebowanie studentów, którzy wielokrotnie zgłaszali brak tego typu publikacji. Na uczelniach medycznych testy wielokrotnego wyboru to obecnie jedna z najczęściej stosowanych form weryfikacji zakresu nabytej wiedzy. Samodzielne ich rozwiązywanie prowadzi do wprawy oraz umożliwia obiektywną i szybką samoocenę posiadanych wiadomości. Wychodząc naprzeciw tym potrzebom, postanowiliśmy oddać do rąk naszych Czytelników niniejszą pozycję.

Publikacja przeznaczona jest dla studentów uniwersytetów i innych uczelni medycznych. Powstała z uwzględnieniem obowiązujących standardów nauczania biofizyki, głównie na kierunkach lekarskich i stomatologii, oraz na podstawie doświadczeń dydaktycznych autorów będących wykładowcami Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Może stanowić pomoc w nauce biofizyki również dla studentów ratownictwa medycznego, elektroradiologii, audiofonologii, położnictwa, pielęgniarstwa i innych kierunków medycznych, gdzie jest wykładany ten przedmiot.

Zaproponowany zestaw pytań został przygotowany tak, aby w ramach danej tematyki poruszana sekwencja zagadnień stanowiła logiczną, spójną całość. Przejścia pomiędzy tematami są płynne. Tytuły kolejnych działów pozwalają Czytelnikowi zorientować się jedynie, jaki jest ich podstawowy zakres tematyczny. Zaproponowane pytania i zadania wymagają często integracji wiedzy dotyczącej kilku zagadnień. Książka zawiera pytania o charakterze jakościowym, jak również zadania wymagające zarówno wiedzy, jak i umiejętności rachunkowych. Stopień trudności części zadań (oznaczonych *) przekracza zwykłe standardy egzaminacyjne. Sądzimy jednak, że przemyślenia poczynione podczas ich rozwiązywania mogą pomóc w lepszej integracji nabytej wiedzy.

Każde z zaproponowanych przez nas pytań czy zadań zawiera tylko jedną prawidłową odpowiedź. Odpowiedzi umieszczone zostały na końcu książki.

Mamy nadzieję, że oddany do rąk Czytelników zbiór zadań będzie stanowił pomoc w powtórzeniu i usystematyzowaniu posiadanej już wiedzy, jak również pozwoli zidentyfikować zagadnienia wymagające dodatkowej uwagi.

Dziękujemy naszym studentom, na których prośbę publikacja ta powstała. Pragniemy również podziękować panu profesorowi Jackowi Przybylskiemu, kierownikowi Zakładu Biofizyki i Fizjologii Człowieka Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, a także Wydawnictwu Lekarskiemu PZWL w Warszawie za wszelką pomoc w wydaniu zbioru zadań, który oddajemy do rąk Czytelników. Będziemy wdzięczni za wszystkie uwagi krytyczne, które pozwolą nam poprawić i udoskonalić kolejne jego wydanie.

Autorzy

■ PYTANIA TESTOWE

FALE ELEKTROMAGNETYCZNE, OPTYKA.
BIOFIZYKA PROCESU WIDZENIA

* Gwiazdką oznaczono pytania i zadania o zwiększonym stopniu trudności.

1. Czasami podczas pochmurnej pogody osobom znajdującym się na szczycie góry włosy stają dęba. Może to być:

a)  efekt silnej dodatniej jonizacji powietrza i nie jest to powód do niepokoju,

b)  efekt silnej ujemnej jonizacji powietrza i nie jest to powód do niepokoju,

c)  zwiastun pioruna; należy natychmiast zbiec ze szczytu,

d)  efekt zaburzeń pola magnetycznego spowodowanego minerałami zawartymi w skale.

2. Czas pomiędzy błyskawicą a grzmotem wynosi 6 sekund. Oznacza to, że piorun uderzył w odległości około:

a)  18 km,

b)  6 km,

c)  2 km,

d)  1 km.

3. Prędkość rozchodzenia się fali monochromatycznej jest równa iloczynowi jej długości i częstotliwości:

a)  tylko dla fal elektromagnetycznych,

b)  tylko dla fal dźwiękowych,

c)  zarówno dla fal elektromagnetycznych, jak i dźwiękowych,

d)  tylko w próżni.

4. Pochłanianie fal elektromagnetycznych w ośrodku materialnym:

a)  zawsze maleje wraz z długością fali,

b)  zawsze zwiększa się wraz z długością fali,

c)  zależy w skomplikowany sposób od długości fali,

d)  nie zależy od długości fali.

5. Atomowy okręt podwodny, w maksymalnym zanurzeniu, ze względu na pochłanianie fal elektromagnetycznych przez wodę, komunikuje się z lądem za pomocą fal radiowych o długościach:

a)  kilometrowych,

b)  metrowych,

c)  centymetrowych,

d)  milimetrowych.

6. Fala elektromagnetyczna w próżni:

a)  jest falą podłużną,

b)  jest falą poprzeczną,

c)  nie może się rozchodzić,

d)  jest zawsze spolaryzowana.

7*. Fala elektromagnetyczna w falowodzie:

a)  nie ma żadnej polaryzacji,

b)  jest zawsze spolaryzowana poprzecznie,

c)  jest zawsze spolaryzowana podłużnie,

d)  może mieć zarówno podłużną, jak i poprzeczne składowe pola elektrycznego.

8. W ośrodku o współczynniku załamania równym 1,66 światło rozchodzi się z prędkością około:

a)  1,66 · 10^8 m/s,

b)  1,81 · 10^8 m/s,

c)  3,00 · 10^8 m/s,

d)  4,98 · 10^8 m/s.

9. Częstotliwość fali elektromagnetycznej wynosi 5,17 · 10^14 Hz (światło żółte). Długość fali tego światła w próżni jest równa w przybliżeniu:

a)  0,58 nm,

b)  0,58 µm,

c)  1,55 nm,

d)  1,55 · 10^22 m.

10*. Współczynnik załamania światła w ośrodku materialnym musi spełniać związek:

a)  n > 1,

b)  | n | > 1,

c)  n > 0,

d)  | n | < 1.

11. Energia pojedynczego fotonu to iloczyn stałej Plancka oraz:

a)  częstotliwości fali,

b)  długości fali,

c)  prędkości światła,

d)  amplitudy fali.

12. Całkowite wewnętrzne odbicie zachodzi na granicy wody i powietrza:

a)  dla światła przy padaniu z wody; dla dźwięku przy padaniu z powietrza,

b)  dla dźwięku przy padaniu z wody; dla światła przy padaniu z powietrza,

c)  przy padaniu z wody zarówno dla światła, jak i dla dźwięku,

d)  przy padaniu z powietrza zarówno dla światła, jak i dla dźwięku.

13. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia wykorzystuje się w badaniu:

a)  USG mózgu,

b)  dna oka,

c)  endoskopowym,

d)  błony bębenkowej.

14. Promień światła, przemieszczając się w szkle (n = 1,5), pada na granicę szkła i powietrza (n = 1). Kąt graniczny, przy jakim dochodzi do całkowitego wewnętrznego odbicia, wynosi około:

a)  42°,

b)  45°,

c)  60°,

d)  90°.

15. Soczewka skupiająca ma zdolność skupiającą Z = 1,25 dioptrii. Jej ogniskowa jest równa:

a)  0,8 cm,

b)  1,25 cm,

c)  0,8 m,

d)  1,25 m.

16. Bąbel powietrza w wodzie:

a)  skupia światło,

b)  rozprasza światło,

c)  całkowicie odbija światło na granicy powietrze–woda,

d)  wywołuje silną aberrację chromatyczną.

17. Rozważmy soczewkę szklaną. Wartość bezwzględna ogniskowej soczewki szklanej po włożeniu jej do wody, w porównaniu z jej wartością w powietrzu:

a)  zwiększy się zarówno dla soczewki rozpraszającej, jak i skupiającej,

b)  zmaleje zarówno dla soczewki rozpraszającej, jak i skupiającej,

c)  zwiększy się dla soczewki rozpraszającej, a zmaleje dla skupiającej,

d)  zmaleje dla soczewki rozpraszającej, a wzrośnie dla skupiającej.

18. Soczewka płasko-wklęsła:

a)  jest zawsze soczewką rozpraszającą,

b)  ma tylko jedno ognisko,

c)  może być soczewką skupiającą lub rozpraszającą,

d)  nie posiada płaszczyzny głównej przedmiotowej.

19. Zdolność skupiająca soczewki płasko-wypukłej wykonanej z materiału o bezwzględnym współczynniku załamania światła 1,5 wynosi w powietrzu 5 dioptrii. Promień krzywizny tej soczewki jest równy:

a)  20 cm,

b)  10 cm,

c)  0,2 cm,

d)  0,1 cm.

20. Soczewka płasko-wypukła wykonana z diamentu (n = 2,41) ma promień krzywizny równy 1 cm. Jej zdolność skupiająca wyrażona w dioptriach ma wartość:

a)  341,

b)  241,

c)  141,

d)  41.

21. Ogniskowa pewnej cienkiej symetrycznej soczewki dwuwypukłej jest w powietrzu równa promieniowi krzywizny powierzchni soczewki. Współczynnik załamania materiału, z którego wykonano soczewkę, wynosi:

a)  n = 1,25,

b)  n = 1,5,

c)  n = 1,75,

d)  n = 2.

22. Układ optyczny składa się z dwóch soczewek cienkich o zdolności skupiającej 2 dioptrie każda, oddalonych od siebie o 1 m. Zdolność skupiająca tego układu optycznego wyrażona w dioptriach wynosi:

a)  0,

b)  1,

c)  2,

d)  4.

23. Jeżeli umieścimy przedmiot w ognisku soczewki, to:

a)  nie powstanie obraz tego przedmiotu,

b)  powstanie obraz pozorny zarówno dla soczewki skupiającej, jak i rozpraszającej,

c)  powstanie obraz pozorny, prosty, powiększony, ale tylko dla soczewki skupiającej,

d)  powstanie obraz pozorny, prosty, pomniejszony, ale tylko dla soczewki rozpraszającej.

■ ODPOWIEDZI

FALE ELEKTROMAGNETYCZNE, OPTYKA.
BIOFIZYKA PROCESU WIDZENIA

1

C

2

C

3

C

4

C

5

A

6

B

7

D

8

B

9

B

10

B

11

A

12

A

13

C

14

A

15

C

16

B

17

A

18

C

19

B

20

C

21

B

22

A

23

D