Lektion 4 - PowerPoint PPT Presentation

lektion 4 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Lektion 4 PowerPoint Presentation
play fullscreen
1 / 38
Lektion 4
222 Views
Download Presentation
shanta
Download Presentation

Lektion 4

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 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