7. Rentgen tomografiyaning printsipi. Rentgen tomografiyasi. Uning qurilmasi. Rentgen tomogrammasi va rentgenogrammasi o'rtasidagi asosiy farqlar nimada?

1) Qayta so'rilish

m - yutilish koeffitsienti, to'qimalarning xossasi

2) Qayta o'rganish

Ia \u003d I 0 e -µ x 1

Iv \u003d I 0 e -µ2 x 2

Iv \u003d I 0 e -µ1x1 e -µ2x2 \u003d I 0 e - (µ1x1 + µ2x2)

Tashxisning maqsadi.

µ3 va ∆µ3 ni aniqlang

lnI1/I 0 = -(µ1+µ2)∆x

lnI2/I 0 = -(µ3+µ4)∆x

lnI3/I 0 = -(µ3+µ1)∆x

lnI4/I 0 = -(µ4+µ2)∆x

I 0 - o'rnatildi

I1, I2, I3, I4 - o'lchangan (ma'lum)

∆x - to'siq (ma'lum)

4 ta tenglama sistemasini yechish orqali µ1µ2µ3µ4 ni toping

2048∙2048= 4194304

Radon teoremalari tizimi

Agar ob'ektning cheksiz ko'p tasvirlarini olsam, uni istalgan aniqlik bilan tiklash mumkin.

Texnik yechim.

bosqich: o'lchovlar I1, I2, I3, I4 ...

bosqich: tasvirni yaratish

m ning har bir qiymatiga kompyuter o'zining yorqinligini (rangini) belgilaydi.

1 tilim - 1 soniya

Kontrast ∆µ/µ=0,1%(10% ga)

Qatlamning qalinligi - 1-2 mm

Ruxsat chegarasi 0,2 mm

Tomografiya yordamida tananing qatlamli rentgen tasvirini 2 mm dan kamroq tafsilotlar bilan olish mumkin. Bu miyaning kulrang va oq moddasini farqlash va juda kichik o'simta hujayralarini ko'rish imkonini beradi.

ta'lim

8. Ionlashtiruvchi nurlanish turlari.

Ionlashtiruvchi nurlanishning moddaga ta'siri. So'rilgan, ta'sir qilish va biologik (ekvivalent) dozalar, ular orasidagi bog'liqlik. SI tizimidagi doza birliklari va tibbiyotda qo'llaniladigan tizimsiz birliklar.

Radioaktivlik hodisasining nurlanish jarayonida radioaktiv yadrolar chiqaradigan 3 turdagi nurlar aniqlangan.

Alfa parchalanishi a-zarrachalar (geliy yadrosi) emissiyasi bilan yadroning o'z-o'zidan o'zgarishidan iborat.

A Z X → A-4 Z -2 Y+ 4 2 

a-emirilish vaqtida qiz yadro qo'zg'aluvchan holatda hosil bo'lishi mumkin. Bunda qo`zg`algan yadro energiyasi ko`pincha -kvant shaklida chiqariladi. Shuning uchun alfa yemirilishi  nurlanish bilan birga kechadi.

beta parchalanishi elektronlar (yoki pozitronlar) emissiyasi bilan yadroning o'z-o'zidan o'zgarishidan iborat.

A Z X→ A Z +1 Y + 0 -1 b +n

Bu erda n - antineytrino zarrachaning belgisi. Neytronning yadro ichidagi protonga aylanishi natijasida elektron hosil bo'ladi.

Gamma nurlanish elektromagnit tabiatga ega va to'lqin uzunligi l≤10 -10 m bo'lgan fotondir.

Bu tipdagi nurlanish nafaqat -parchalanish, balki murakkabroq yadro reaksiyalari bilan ham kechadi.

Materiya bilan o'zaro ta'sir:

Moddadan o'tayotgan zaryadlangan zarracha ionlanish qarshiligi tufayli energiyasini yo'qotadi. Shu bilan birga, uning kinetik energiyasi muhit atomlarining qo'zg'alishi va ionlanishiga sarflanadi.Zaryadlangan zarrachaning modda bilan o'zaro ta'sirini miqdoriy xarakterlash uchun quyidagi miqdorlar qo'llaniladi:

chiziqli ionlanish zichligi, i, zarrachaning birlik yo‘lida hosil bo‘lgan ionlar juftlari soni: i=dn/dl

Moddaning chiziqli to'xtash kuchi (S) - zaryadlangan zarracha yo'l birligida yo'qotadigan energiya: S=dE/dl

zaryadlangan ionlashtiruvchi zarrachaning o'rtacha chiziqli diapazoni (R) - ma'lum bir moddadagi zarracha diapazonining boshi va oxiri orasidagi masofa.

Har xil turdagi nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'sirining xarakterli xususiyatlari:

Alfa nurlanishi:

Alfa zarrachasi muhitda oldinga siljiganida, men birinchi navbatda ortadi (tezlik kamayishi bilan uning muhit molekulasi yaqinida o'tkazgan vaqti ortadi, shuning uchun ionlanish ehtimoli ortadi) va yugurish oxirida (x = R). ) u keskin pasayadi, bu harakat tezligining pasayishi bilan bog'liq. Zarrachaning energiyasi ionlanish uchun zarur bo'lgan energiyadan kam bo'lsa, ionlarning hosil bo'lishi to'xtaydi. Chiziqli ionlanish zichligining muhitda alfa zarracha bosib o'tgan yo'lga bog'liqligi grafigi:

Ionlanish va qo'zg'alish birlamchi jarayonlardir. Ikkilamchi: molekulyar issiqlik harakati tezligining oshishi, xarakterli rentgen nurlanishi, radioluminesans, kimyoviy jarayonlar.

Beta nurlanishi. Muhitdagi elektronning tezligi ushbu muhitdagi yorug'lik tezligidan oshib ketganda, ionlanish, qo'zg'alish, rentgen nurlanishi (elektronlar sekinlashganda), xarakterli Cherenkov nurlanishini keltirib chiqaradi.

Gamma-nurlanish biroz birlamchi ionlanish, kogerent va inkogerent sochilish, ionlashtiruvchi fotoelektr effekti, elektron-pozitron juftlarining hosil boʻlishi, kvantning yadro bilan oʻzaro taʼsiri natijasida fotoyadro reaksiyalarini keltirib chiqaradi.

So'rilgan doza (D) - nurlangan moddaning elementiga berilgan ∆E energiyaning ushbu elementning m massasiga nisbatiga teng qiymat: D=∆E /m. C da so'rilgan dozaning birligi kulrang (Gy) hisoblanadi. 1 Gy nurlanish dozasiga to'g'ri keladi, bunda 1 J ionlashtiruvchi nurlanish energiyasi og'irligi 1 kg bo'lgan nurlangan moddaga o'tadi.Tizimsiz birlik 1rad=10 -2 Gy.

Ta'sir qilish dozasi nurlanish (X) nurlangan jismni o'rab turgan havoda rentgen va g-nurlanishning ionlashtiruvchi ta'sirini tavsiflaydi. EHM dozasining SI birligi C/kg. EHM dozasining SI birligi C/kg.

1C/kg foton nurlanishining taʼsir qilish dozasiga toʻgʻri keladi, bunda 1kg quruq havoning (n.k.) ionlanishi natijasida har bir belgining 1C zaryadli ionlari hosil boʻladi. EHM dozasi tezligi birligi 1A/kg, tizimdan tashqari birligi esa 1R/s. Nurlanish dozasi tushayotgan ionlashtiruvchi nurlanishga mutanosib bo’lganligi uchun nurlanish va ta’sir qilish dozalari o’rtasida mutanosib bog’liqlik bo’lishi kerak: D=fX, bunda f – nurlangan modda va foton energiyasiga bog’liq ma’lum o’tish koeffitsienti.

Ekvivalent doza - (N) ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ob'ektlarga ta'sirini baholash uchun foydalaniladi; u so'rilgan nurlanish dozasi bilan bir xil o'lchamga ega, ammo nomi boshqacha. SIda: Sievert [Sv], 1Sv=1J/kg

Tizimdan tashqari birlik: 1ber=10 -2 Sv. Ta'sir qilish va so'rilgan dozalar o'rtasida bog'liqlik mavjud: H=KD, bu erda K - sifat omili (to'qimalarda nurlanishning bir xil dozasi bilan bu turdagi nurlanishning biologik ta'sirining samaradorligi foton nurlanishidan necha marta katta ekanligini ko'rsatadi).

9. doza tezligi. Ta'sir qilish dozasi tezligi va radioaktiv preparatning faolligi o'rtasidagi bog'liqlik.

Doza tezligi ob'ekt tomonidan vaqt birligi uchun qabul qilingan dozani aniqlaydigan qiymatdir. Nurlanishning bir xil ta'sirida N doza tezligi son jihatdan D dozasining ionlashtiruvchi nurlanish ta'sir qilgan t vaqtiga nisbatiga teng bo'ladi: N=D/t.

Nurlanish dozasi tezligining birligi kulrang (Gy) bo'lib, u 1J ionlashtiruvchi nurlanish energiyasi og'irligi 1 kg bo'lgan nurlangan moddaga o'tkaziladigan nurlanish dozasiga to'g'ri keladi; nurlanish dozasi tezligi Gy/sek da ifodalanadi. Nurlanish dozasining tizimsiz birligi rad (1 rad=10 -2 Gy=100erg/g), quvvati sekundiga rad.

Nurlanishning ta'sir qilish dozasi (X) nurlangan jismni o'rab turgan havoda rentgen va g-nurlanishning ionlashtiruvchi ta'sirini tavsiflaydi. EHM dozasining SI birligi C/kg.

1C/kg foton nurlanishining taʼsir qilish dozasiga toʻgʻri keladi, bunda 1kg quruq havoning (n.k.) ionlanishi natijasida har bir belgining 1C zaryadli ionlari hosil boʻladi. EHM dozasi tezligi birligi 1A/kg, tizimdan tashqari birligi esa 1R/s. Nurlanish dozasi tushayotgan ionlashtiruvchi nurlanishga mutanosib bo’lganligi uchun nurlanish va ta’sir qilish dozalari o’rtasida mutanosib bog’liqlik bo’lishi kerak: D=fX, bunda f – nurlangan modda va foton energiyasiga bog’liq ma’lum o’tish koeffitsienti. Suv va odamning yumshoq to'qimalari uchun f=1, shuning uchun radlarda nurlanish dozasi rentgenlardagi mos keladigan ta'sir qilish dozasiga son jihatdan teng.

Ta'sir qilish dozasi tezligi va radioaktiv preparatning faolligi o'rtasidagi bog'liqlik:

Manbadan g-fotonlar har tomonga uchib chiqadi. 1 soniyada ma'lum bir shar yuzasining 1 m 2 qismiga kiradigan ushbu fotonlar soni A faolligiga proportsional va sferaning sirt maydoniga (4pr 2) teskari proportsionaldir / EHM dozasi tezligi (X / t) hajmi V fotonlar soniga bog'liq, chunki ular ionlanishni keltirib chiqaradi: X /t=k g A/r 2

Bu erda k g - berilgan radionuklid uchun xos bo'lgan.

10. Radioaktiv parchalanish qonuni (xulosa). Qonun jadvali. sun'iy radioaktivlik. Tagged atom usuli, tibbiyotda qo'llanilishi.

radioaktiv parchalanish statistik hodisadir. dN yadrolari qisqa vaqt oralig'ida dt yemirilsin. Bu raqam dt vaqt oralig'iga, shuningdek N radioaktiv yadrolarning umumiy soniga mutanosibdir:

dN=-lNdt, bu yerda l - turli radioaktiv yadrolar uchun har xil bo'lgan radioaktiv yadro t ning yemirilish ehtimoliga mutanosib bo'lgan parchalanish konstantasi vaqt o'tishi bilan kamayadi. Olingan ifodani integrallaymiz va lnN/N 0 =-lt ni olamiz. N= N 0 e - lt.

Bu radioaktiv parchalanishning asosiy qonunidir: teng vaqt oralig'ida yadrolarning dastlabki sonining bir xil qismi parchalanadi.

Ikki l1>l2 moddalar uchun radioaktiv parchalanish jarayonlari.

Vazifa raqami 1.

Yorug'lik maktab mikroskopi ostida o'simlik hujayrasining qaysi qismlari ko'rinadi?

1. Ribosomalar

2. Mitoxondriyalar

3. Hujayra devori

4. Plazma membranasi

Tushuntirish: hujayralarning katta qismlari yorug'lik mikroskopi ostida ko'rinadi. Taqdim etilganlardan bunday katta organoid hujayra devori (u juda qalin) va plazma membranasini hujayra devoridan vizual ravishda (kichik o'sish bilan) ajratib olish qiyin. To'g'ri javob 3.

Vazifa raqami 2.

12 nukleotiddan tashkil topgan DNK molekulasining bo'lagi haqida ma'lumot saqlanadi.

1. Oqsil molekulasida 4 ta aminokislotalar

2. tRNK molekulasining 16 ta nukleotidlari

3. 12 ta aminokislotalar mRNK molekulasi

4. 24 nukleotidli rRNK molekulasi

Tushuntirish: DNK molekulasining uchta nukleotidi bitta aminokislotani kodlaydi (bu struktura triplet deb ataladi), shuning uchun DNKning 12 nukleotidi oqsil molekulasidagi 4 ta aminokislota uchun kodlanadi. To'g'ri javob 1.

Vazifa raqami 3.

Elektronlarning yuqori energiya darajasiga o'tishi molekulalarda yorug'lik bosqichida sodir bo'ladi

1. Xlorofil

2. Suv

3. Glyukoza

4. Karbonat angidrid

Tushuntirish: fotosintez paytida xlorofill molekulasi hayajonlangan holatga o'tadi, chunki fotosintez paytida biokimyoviy reaktsiyalar zanjiri pigmentdan boshlanadi. To'g'ri javob 1.

Vazifa raqami 4.

Hayvonning individual rivojlanishi jarayonida zigotadan ko'p hujayrali organizm rivojlanadi

1. Meyoz

2. Mitoz

3. Filogenez

4. Gametogenez

Tushuntirish: zigota hosil bo'lgandan so'ng, zigota mitoz orqali aniq bo'linishni boshlaydi (bu somatik hujayralarning bo'linish jarayoni), ya'ni bitta diploid hujayradan ikkita diploid hujayra hosil bo'ladi: bitta hujayradan ikkitasi, ikkitadan 4 tasi, to'rtdan 8 va boshqalar. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 5.

Jinssiz ko'payishning o'ziga xos xususiyati shundan iboratki, yangi organizm rivojlanadi

1. Erkak jinsiy hujayrasi

2. Urug'lanmagan tuxum

3. Xromosomalarning qo'sh to'plamiga ega zigotalar

4. Ikki xromosomalar to'plamiga ega somatik hujayra

Tushuntirish: jinssiz ko'payish jinsiy hujayralar bilan bog'liq emas, shuning uchun taqdim etilgan javob variantlaridan ko'ra, jinssiz ko'payish faqat organizm juft xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan somatik hujayradan rivojlanganda mumkin. Vegetativ ko'payish bilan ota-onaga o'xshash qiz organizmi olinadi. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 6.

Genotipi noma’lum yumaloq mevali pomidorni noksimon pomidor (retsessiv xususiyat) bilan chatishtirilganda naslning 50% mevasi noksimon bo‘lishi ma’lum bo‘lsa, naslchilik tartibini aniqlang.

1. AA x aa

2. Aa x aa

3. Aa x Aa

4. AA x AA

Tushuntirish: Agar geterozigota gomozigota bilan retsessiv belgi - Aa x aa bilan kesishsa, naslning 50% nok shaklidagi mevalarga ega bo'ladi. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 7.

Meyozda homolog xromosomalarning mustaqil ravishda ajralib chiqishi o'zgaruvchanlikning sababidir.

1. Genomik

2. Kombinativ

3. Xromosomali

4. Sitoplazmatik

Tushuntirish: kombinativ o'zgaruvchanlik - ota-ona genlari rekombinatsiyalanganda yuzaga keladigan o'zgaruvchanlik. Buning sabablari quyidagilar bo'lishi mumkin: meyozning metafazasida krossingover, meiozda xromosomalarning divergentsiyasi, jinsiy hujayralarning birlashishi. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 8.

N.I. Vavilov madaniy oʻsimliklar belgilarining irsiylanish xususiyatlarini oʻrganar ekan, qonunni asoslab berdi.

1. Irsiy o'zgaruvchanlikda gomologik qatorlar

2. Allelik bo'lmagan genlarning mustaqil irsiylanishi

3. Birinchi avlod duragaylarining ustunligi

4. Jinsiy aloqador meros

Tushuntirish: N.I. Vavilov homologik qatorlar qonunini quyidagicha shakllantirdi: genotiplarining katta o'xshashligi (deyarli bir xil genlar to'plami) tufayli yaqin turlar o'xshash potensial irsiy o'zgaruvchanlikka ega (bir xil genlarning o'xshash mutatsiyalari); o'rganilayotgan guruhlarning (taksonlarning) evolyutsion-filogenetik olib tashlanishi natijasida paydo bo'lgan genotipik farqlar tufayli irsiy o'zgaruvchanlikning parallelligi kamroq to'liq bo'ladi. Binobarin, irsiy o'zgaruvchanlikdagi parallelizmlarning asosini turli taksonlar vakillarida gomologik genlar va genotip mintaqalarining mutatsiyalari, ya'ni haqiqiy gomologik irsiy o'zgaruvchanlik tashkil etadi. Shu bilan birga, bir tur ichida ham tashqi o'xshash belgilar turli genlardagi mutatsiyalar tufayli yuzaga kelishi mumkin; turli genlarning bunday fenotipik parallel mutatsiyalari, albatta, har xil, lekin bir-biriga yaqin turlarda ham sodir bo'lishi mumkin. To'g'ri javob 1.

Vazifa raqami 9.

Bakteriyalar shohligi o'z ichiga oladi

1. Chlamydomonas

2. E. coli

3. Infuzoriya-poyafzal

4. Bezgak plazmodiysi

Tushuntirish: chlamydomonas, siliat shippak va bezgak plazmodiylari protozoa va ichak tayoqchasi ( Escherichia coli - bakteriya. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 10.

Tuber, lampochka

1. Tuproqning nafas olish organlari

2. O'zgartirilgan kurtaklar

3. Generativ organlar

4. Rudimentar kurtaklar

Tushuntirish: tuber va lampochka (shuningdek, masalan, ildizpoyasi) o'zgartirilgan kurtaklardir. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 11.

Ferns, gulli o'simliklardan farqli o'laroq, ko'payadi

1. Munozara

2. Ildizlar

3. Ildizpoyasi

4. Tomurcuklanma

Tushuntirish: gulli oʻsimliklar urugʻ bilan, paporotniklar esa spora bilan koʻpayadi. To'g'ri javob 1.

Vazifa raqami 12.

Artropodlarning oddiy ko'zlari va to'rt juft yurish oyoqlari qaysi sinfga kiradi?

1. Hasharotlar

2. Tsefalopodlar

3. Qisqichbaqasimonlar

4. Araxnidlar

Tushuntirish: rasmga qarang va to'g'ri javob 4 degan xulosaga keling.

Vazifa raqami 13.

Yuqori metabolizm tezligi qushlarga imkon beradi

1. Nasllarga g'amxo'rlik qiling

2. Uyalarga tuxum qo'ying

3. O'simlik ovqatlarini iste'mol qiling

4. Parvoz paytida ko'p energiya sarflang

Tushuntirish: yuqori metabolizm tezligi uchish uchun moslashuvlardan biridir, shuning uchun biz parvoz paytida ko'p energiya sarflashni tanlaymiz. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 14.

Agar biror kishi anemiya bilan og'rigan bo'lsa, unda uning qonida normaga nisbatan, tarkibi

1. Leykotsitlar

2. Qizil qon tanachalari

3. Trombotsitlar

4. Fibrinogen

Tushuntirish: anemiya (boshqa ism - anemiya) qizil qon hujayralari - eritrotsitlar va / yoki gemoglobinning kamayishi bilan ifodalanadi. Kasallikning belgilari: bosh aylanishi, charchoqning kuchayishi va boshqalar. hujayralarga kislorodning etarli darajada ta'minlanmaganligi tufayli. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 15.

Inson tanasida murakkab uglevodlarning birlamchi parchalanishi sodir bo'ladi

1. Tuprik fermenti ta'sirida og'iz bo'shlig'i

2. Pepsin fermenti ta'sirida oshqozon bo'shliqlari

3. Glikogenni saqlaydigan jigar hujayralari

4. Gormonlar ishlab chiqaradigan oshqozon osti bezi hujayralari

Tushuntirish: oshqozon va og'iz bo'shlig'ida ishlab chiqarilgan ferment - amilaza og'iz bo'shlig'ida murakkab uglevodlar - polimerlarning parchalanishini boshlaydi. To'g'ri javob 1.

Vazifa raqami 16.

Inson qonida begona mikroorganizmlarni yo'q qilish funktsiyasi tomonidan amalga oshiriladi

1. Neyronlar

2. Qizil qon tanachalari

3. Epiteliy hujayralari

4. Limfotsitlar

Tushuntirish: limfotsitlar immunitet hujayralari, ya'ni inson qonidagi begona mikroorganizmlar bilan kurashadi. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 17.

Alacakaranlık nurining ta'siri inson vizual analizatori tomonidan asab impulslariga aylanadi

1. Ko'zning linzalari

2. Irisning ko‘z qorachig‘i

3. Retinal tayoqchalar

4. Ko‘z olmasining sklerasi

Tushuntirish: qorong'ulik va qorong'ulik paytida yorug'lik signallarini qabul qiluvchi retseptorlar retinal tayoqchalardir. Ulardan signal markaziy asab tizimiga uzatiladi. To'g'ri javob 3.

Vazifa raqami 18.

Singan a'zoni splint qilish

1. Qon ketishini kamaytiradi

2. Oyoq-qo'llarning shishishini kamaytiradi

3. Mikroorganizmlarning sinish joyiga kirib borishini oldini oladi

4. Singan suyaklarning siljishini oldini oladi

Tushuntirish: suyaklarning siljishini oldini olish uchun singan a'zoga nayza qo'yiladi. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 19.

Tabiiy tanlanishning ijodiy roli namoyon bo'ladi

1. Tur ichidagi kurashni kuchaytirish

2. Organizmlar tomonidan yangi yashash joylarining rivojlanishi

3. Yangi mutatsiyalarning paydo bo'lishi

4. Yangi turlarning paydo bo'lishi

Tushuntirish: tabiiy tanlanish evolyutsiyaning harakatlantiruvchi kuchlaridan biridir. Evolyutsiyaning maqsadi ma'lum sharoitlarda eng moslashgan turlarni yaratishdir, shuning uchun tabiiy tanlanishning ijodiy roli yangi turlarni yaratishda ham namoyon bo'ladi. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 20.

Zamonaviy biologiya fanida populyatsiya deb hisoblanadi

1. Bir podshohlik organizmlarining yig'indisi

2. Oziq-ovqat zanjirini tashkil etuvchi shaxslar

3. Biotsenozni tashkil etuvchi har xil turdagi individlar

4. Bir xil hududda yashovchi bir turning individlari

Tushuntirish: populyatsiya - bir hududda yashovchi va erkin chatishuvchi bir xil turdagi individlar guruhi. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 21.

Otning filogenetik qatori (haqida) guvohlik beradi.

1. Evolyutsiya jarayonining teskariligi

2. Ajdod shakllariga muntazam qaytish

3. Organizmlarning postembrional rivojlanishining o'xshashligi

4. Zamonaviy qiyofaning tarixiy rivojlanishi

Tushuntirish: Otning filogenetik qatorini ko'rib chiqing.

Rasmdan ko'rinib turibdiki, turning filogenetik qatori uning tarixiy rivojlanish bosqichlarini kuzatishdir. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 22.

Quyidagi misollardan qaysi biri organizmlar o'rtasidagi raqobat munosabatlarini ko'rsatadi?

1. Sincap - o'rmonchi

2. Eman - oq qo'ziqorin

3. Sigir - buqa tasmasi

4. Allaqachon - qurbaqa

Vazifa raqami 23.

Uzoq muddatli biotik munosabatlar natijasida tabiiy biotsenozda yirtqich-o'lja kuzatiladi

1. Yirtqichlar sonining tartibga solinmagan ko'payishi

2. Har ikki guruh organizmlar ko'pligining muntazam o'zgarishi

3. Jabrlanganlar genofondida mutant allellarning to‘planishi

4. Yirtqichlar populyatsiyasida dominant belgilarning namoyon bo`lishi

Tushuntirish: uzoq muddatli yirtqich va o'lja munosabatlari bilan bu ikki turning doimiy soni saqlanib qoladi, ammo atrof-muhit sharoitlarining o'zgarishi tufayli populyatsiya to'lqinlari paydo bo'ladi va ular ushbu tizimning doimiyligi bilan asta-sekin so'nadi (ya'ni, bunday tizim ancha barqaror). To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 24.

Biosferadagi tirik materiya tufayli moddalarning aylanishi

1. Ochish

2. Ko'p kimyoviy elementlarni o'z ichiga oladi

3. Yerdagi agrotsenozlarning xilma-xilligini oshiradi

4. Atmosferada inert gazlarning to'planishini ta'minlaydi

Tushuntirish: tirik organizmlar (va ayniqsa mikroorganizmlar) tufayli tabiatda ko'plab elementlarning (va murakkab moddalar - karbonat angidrid, suv) tsikllari mavjud, masalan: uglerod, vodorod, kislorod, oltingugurt va boshqalar. boshqalar va hatto temir. To'g'ri javob 2.

Vazifa raqami 25.

Tabiiy tanlanish shakllari haqida quyidagi fikrlar to'g'rimi?

A. Stabillashtiruvchi tanlanish populyatsiyaning jinsiy tarkibining keskin o'zgarishi sharoitida namoyon bo'ladi.

B. Haydash tanlovi belgining o'rtacha qiymatiga ega bo'lgan shaxslar sonining ko'payishiga yordam beradi.

1. Faqat A to'g'ri

2. Faqat B to'g'ri

3. Ikkala hukm ham to'g'ri

4. Ikkala hukm ham noto'g'ri

Tushuntirish: barqarorlashtiruvchi selektsiya faqat doimiy atrof-muhit sharoitida ishlaydi va belgining o'rtacha qiymatiga ega bo'lgan shaxslarni saqlaydi, A - noto'g'ri. Haydash tanlovi belgining o'rtacha qiymatidan chetga chiqqan shaxslarni saqlab qoladi, B - noto'g'ri. To'g'ri javob 4.

Vazifa raqami 26.

Spermatogenez davrida

1. Erkak jinsiy hujayralari hosil bo'ladi

2. Somatik hujayralar hosil bo'ladi

3. Xromosomalar sonining ikki baravar kamayishi

4. To'rtta gameta hosil bo'ladi

5. Bitta tuxum hosil bo'ladi

6. Xromosomalarning diploid to'plamiga ega bo'lgan hujayralar hosil bo'ladi

Tushuntirish: spermatogenez - erkak jinsiy hujayralarining hosil bo'lish jarayoni, to'rtta haploid jinsiy hujayralar esa prekursor (diploid) hujayradan hosil bo'ladi (ya'ni, xromosomalar to'plami yarmiga kamayadi). To'g'ri javob 1, 3, 4.

Vazifa raqami 27.

Inson tanasida tizimli qon aylanishi

1. Chap qorinchadan boshlanadi

2. O‘ng qorinchadan kelib chiqadi

3. O'pka alveolalarida kislorod bilan to'yingan

4. Organ va to'qimalarni kislorod va oziq moddalar bilan ta'minlaydi

5. O'ng atriumda tugaydi

6. Qonni yurakning chap tomoniga olib keladi

Tushuntirish: Tizimli qon aylanishini ko'rib chiqing.

Rasmdan ko'rinib turibdiki, katta doira chap qorinchadan kelib chiqadi va qonni (kislorod, gormonlar va boshqalarni) tananing barcha hujayralariga olib boradi va karbonat angidrid uni hujayralardan olib, yurakka qaytaradi, ya'ni o'ng atriumga. To'g'ri javob 1, 4, 5.

Vazifa raqami 28.

Tabiatda yangi turlarning paydo bo'lishiga olib keladigan jarayonlar kiradi

1. Mitoz hujayra bo'linishi

2. Sakrashga o'xshash mutatsiya jarayoni

3. Modifikatsiyaning o‘zgaruvchanligi

4. Geografik izolyatsiya

5. Jinslarning jinssiz ko'payishi

6. Tabiiy tanlanish

Tushuntirish: Har xil mutatsiyalar yangi turlarning paydo bo'lishiga olib keladi (bundan oldin ularning to'planishi va populyatsiya bo'ylab tarqalishi), geografik izolyatsiya (boshqa populyatsiyalarning individlari bilan ko'payish bo'lmasa, yangi tur paydo bo'lishi mumkin) va tabiiy tanlanish. yo'naltirilgan jarayon, bunda organizmda eng moslashgani omon qoladi va keyinchalik ma'lum atrof-muhit sharoitlariga maksimal darajada moslashgan tur hosil bo'ladi. To'g'ri javob 2, 4, 6.

Vazifa raqami 29.

Avtotrof oziqlanish xususiyatlari va uning turi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating.

Avtotrof oziqlanishning xarakterli turi

A. Oksidlanish energiyasi sarflanadi 1. Fotosintez

noorganik moddalar 2. Xemosintez

B. Energiya manbai - quyosh nuri

B. O'simlik hujayralarida amalga oshiriladi

D. Ammiakning oksidlanishi sodir bo'ladi

D. Atmosferaga kislorod chiqariladi

Tushuntirish: fotosintez - quyosh energiyasini fototroflar tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish energiyasiga aylantirish jarayoni. Xemosintez - kimyoviy birikmalarning oksidlanish energiyasidan foydalangan holda noorganik moddalarni organik moddalarga aylantirish jarayoni. Shuning uchun fotosintez quyidagilarni anglatadi: energiya manbai quyosh nuridir, jarayon o'simlik hujayralarida sodir bo'ladi va kislorodning atmosferaga chiqishi. Qolgan ikkita qoida kimyosintezga tegishli. To'g'ri javob 21121.

Vazifa raqami 30.

Xarakteristika va organizmlar shohligi o'rtasidagi yozishmalarni o'rnating.

Organizmlarning xarakterli qirolligi

A. Hujayra devorida xitin 1. Qo'ziqorinlar

B. Oziqlanish turi avtotrof 2. O'simliklar

B. Noorganik moddalardan organik moddalar hosil qiladi

D. Zaxira oziq moddasi kraxmaldir.

D. Tabiiy tizimlarda ular parchalanuvchilardir

E. tanasi mitseliydan tashkil topgan

Tushuntirish: zamburug'larning hujayra devori tarkibiga xitin kiradi, ular geterotroflar (ya'ni ular tayyor organik moddalarni iste'mol qiladilar) va parchalanuvchilar (organik moddalarni noorganiklarga parchalaydi), ularning tanasi mitseliydan iborat. O'simliklar avtotroflar (noorganik moddalardan organik moddalar hosil qiladi, kraxmal zahiraviy moddadir. To'g'ri javob 122211).

Vazifa raqami 31.

Inson tanasidagi funktsiyalarni tartibga solish belgisi va uning mexanizmi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating.

Belgini tartibga solish mexanizmi

A. Endokrin sistema tomonidan amalga oshiriladi 1. Nerv

B. Gormonlar tarqaladi 2. Gumoral

B. Qon orqali organlarga yetkaziladi

D. EHM tezligi juda yuqori

D. Bioelektrik hodisalarga asoslangan

Tushuntirish: asabiy tartibga solish - asab tizimining yordami bilan tartibga solish, ya'ni nerv hujayralarining jarayonlari bo'ylab (elektr impulslari yordamida) amalga oshiriladi, bunday tartibga solish tezligi juda yuqori. Gumoral (gormonal) tartibga solish - biologik faol moddalar - qon orqali organlarga etkazib beriladigan va endokrin tizim bezlari tomonidan ishlab chiqariladigan gormonlar yordamida tartibga solish. To'g'ri javob 22211.

Vazifa raqami 32.

Organizmlar turi va unga xos bo'lgan evolyutsiya yo'nalishi o'rtasidagi muvofiqlikni o'rnating.

Turlarning evolyutsiya yo'nalishi

A. Kulrang kalamush 1. Biologik taraqqiyot

B. Qor qoploni 2. Biologik regressiya

B. Amur yo'lbarsi

G. Oʻrmalovchi bugʻdoy oʻti

D.Prjevalskiy oti

E. oddiy momaqaymoq

Tushuntirish: biologik taraqqiyot - sonning ko'payishi, diapazonning kengayishi va tur ichidagi o'zgaruvchanlik bilan birga shaxslarning jismoniy tayyorgarligining oshishi. Biologik regressiya - sonning kamayishi, diapazonning qisqarishi va turning yanada yo'q bo'lib ketishi bilan birga shaxslarning jismoniy holatining pasayishi. Raqamning qisqarishi qor qoploni, Amur yo'lbarsi va Prjevalskiy oti uchun xosdir. To'g'ri javob 122121.

Vazifa raqami 33.

Geografik turlanish jarayonlarining ketma-ketligini ko'rsating.

1. Populyatsiyada belgining tarqalishi

2. Yangi yashash sharoitida mutatsiyalarning paydo bo'lishi

3. Populyatsiyalarning fazoviy izolyatsiyasi

4. Foydali modifikatsiyalari bo'lgan shaxslarni tanlash

5. Yangi turning shakllanishi

Tushuntirish: turlanish izolyatsiyadan boshlanadi, bunday sharoitlarda mutatsiyalar paydo bo'la boshlaydi, ular orasida faqat foydalilari tanlanadi, keyin bu foydali mutatsiyalar populyatsiyadagi barcha shaxslar orasida tarqaladi. Geografik turlanish tugaydi, bu mantiqiy, yangi turning shakllanishi bilan. To'g'ri javob 32415.

Vazifa raqami 34.

Xamirturushli qo'ziqorinlarni non va non mahsulotlarini pishirishda ishlatishdan maqsad nima? Qanday jarayon sodir bo'ladi?

Tushuntirish: non pishirishda xamirturush ishlatiladi, chunki xamirturush fermentatsiyani (kislorodsiz nafas olish) amalga oshiradi, karbonat angidridni chiqaradi, bu xamirni ko'tarishga yordam beradi (xamirda pufakchalar paydo bo'ladi), bu esa keyinchalik xamirga ulug'vorlikni beradi.

Vazifa raqami 35.

Rasmda qanday bo'linish va qaysi bosqich ko'rsatilgan? Xromosomalar to'plamini (n), bu davrdagi DNK molekulalari (lar) sonini ko'rsating. Javobni asoslang.

Tushuntirish: rasmda homolog xromosomalarning juftlari hujayra ekvatorida tizilgan va bir-biridan ajralib chiqishga tayyor bo'ladi (ya'ni bu 1-anafazagacha bo'lgan davr), 1-anafazadan oldin esa metafaza 1. Bu diploidning joylashishini anglatadi. hujayra 2n (chunki biz juft xromosomalarni ko'ramiz) va DNK molekulalari soni - 4c, chunki har bir xromosoma ikkita xromatiddan (ya'ni ikkita DNK molekulasidan) iborat.

Vazifa raqami 36.

Berilgan matndagi xatolarni toping. Xato qilingan jumlalar sonini ko'rsating, ularni tuzating.

1. Mitoxondriya va plastidalar ikki membranali organellalardir. 2. Fotosensitiv pigmentlar mitoxondriya va plastidalarning ichki membranasida joylashgan. 3. Plastidlardan farqli o'laroq, mitoxondriyalar o'zlarining doiraviy nuklein kislota molekulalarini o'z ichiga oladi. 4. Xloroplastlarda fotosintez jarayoni sodir bo'ladi. 5. Mitoxondriyaning asosiy vazifasi hujayra lipidlarini sintez qilishdir.

Tushuntirish: 2 - mitoxondriyal membranada pigmentlar yo'q (chunki ular fotosintez jarayonini amalga oshirmaydi). 3 - plastidlar ham o'z nuklein kislotasini o'z ichiga oladi. 5 - mitoxondriyaning asosiy vazifasi lipidlar emas, balki ATP (universal energiya molekulasi) sintezidir.

Vazifa raqami 37.

Inson organizmida me'da shirasining ajralishining neyrogumoral regulyatsiyasi qanday? Javobni tushuntiring.

Tushuntirish: asabiy tartibga solish ikki usulda amalga oshiriladi: 1. Shartli reflekslar yordamida: limonni (yoki umuman ovqatni) ko'rganda yoki og'izda qozon tovushi eshitilsa, so'lak ajralib chiqa boshlaydi, ya'ni tana. fermentlarni ajratib ovqatga tayyorlaydi. 2. Og'iz bo'shlig'i va oshqozon retseptorlarining tirnash xususiyati bilan, ya'ni shartsiz reflekslar yordamida. Gumoral regulyatsiya faqat oziq moddalar so'rilish paytida qonga kirganda amalga oshiriladi. Gormonlar chiqarila boshlaydi va tananing hujayralariga o'tkaziladi.

Vazifa raqami 38.

Matnda qanday tur mezonlari ko'rsatilganligini belgilang.

Chaqqon kaltakesak turlarining barcha individlari bir xil karyotipga ega. Tez kaltakesakning erkaklarida tana rangi yashil, urg'ochilarida esa jigarrang. Bu hayvonlar dunyoning tropik va subtropik zonalarida eng ko'p.

Tushuntirish: karyotipning tavsifi - genetik mezon. Tana rangining tavsifi (va ayollar va erkaklar o'rtasidagi farqlar) morfologik mezondir. Turlarning diapazoni tavsifi geografik mezon hisoblanadi.

Vazifa raqami 39.

CCA, GUU va GAA antikodonlari bo'lgan tRNKlar ketma-ket oqsil sintezida ishtirok etgan. DNK va mRNK molekulalarining tarkibini aniqlang.

Tushuntirish: Keling, molekulalarning tarkibini teskari tartibda yozishni boshlaylik, ya'ni avval tRNK, keyin mRNK va eng oxirida DNK.

tRNK: CCA GUU GAA

mRNK: GGU CAA CUU

DNK: CCA GTT GAA

Vazifa raqami 40.

Tepali (A) yashil (B) urg'ochi uchun tahliliy xoch o'tkazildi, naslda to'rtta fenotipik sinf olindi. Olingan tog'li nasllar o'zaro kesishgan. Bu chorrahada tirgaksiz nasl olish mumkinmi? Agar shunday bo'lsa, u qanday jins, qanday fenotip bo'ladi? Kanareykalarda tepalikning mavjudligi autosomal genga, patlarning rangi (yashil yoki jigarrang) X xromosomasi bilan bog'langan genga bog'liq. Qushlardagi geterogametik jins ayoldir.

Tushuntirish:

Birinchi xoch:

R: AaHVU x aaHvHv

G: AHV, AHV, AU, AU X AHV

F1: AaXVXv - tepalikli yashil erkak

aaXVXv - tepasiz yashil erkak

AaHvU - to'ng'izli jigarrang urg'ochi

Biz cho'qqili erkak va ayolni kesib o'tamiz:

R: AaHVHv x AaHvU

G: AHV, AHV, AHV, AHV x AHV, AU, AHV, AU

F2: biz 16 ta genotip olamiz, ular orasida faqat 4 ta fenotipni ajratish mumkin.

Cho'qqisi bo'lmagan shaxslarning fenotiplari:

Urgʻochilar: aaXVU - tepasiz yashil urgʻochi

aXvU - to'rsiz jigarrang urg'ochi

Erkaklari: aaXVXv - tepasiz yashil erkak

aaXvXv - to'rsiz jigarrang erkak.

Agar moddaning molekulasi qo'zg'almas holatda bo'lsa, elektronlar eng past energiya darajasida joylashgan. Bunday holda, molekulaning elektron qobig'i singl holatda, ya'ni barcha elektronlar juftlashganda va umumiy spin momenti nolga teng bo'lgan holatda bo'ladi. Bu holat zaminning yagona holati deb ataladi va elektronlarning bu vaqtda joylashgan darajasi yerning energiya darajasi deb ataladi. Uni S 0 deb belgilaymiz (1-rasm).

Tirozin molekulasidagi elektron o'tishlar misolida molekulalardagi elektron o'tishlarni ko'rib chiqamiz. Agar molekulalar yorug'lik kvantlarini o'zlashtirsa, u holda molekulalarning tashqi qobiqlarining elektronlari S 2 * yuqori energiya darajasiga o'tadi (1-rasmda 1-o'tish). Bunday holda, molekula qo'zg'alsa ham, elektron qobiqlar singlet holatda qoladi.

So'rilgan kvant energiyasining qiymati elektronning o'tishi sodir bo'lgan ikkita energiya darajasi o'rtasidagi farqga teng:

HV yutilishi \u003d E 2 - E 0 (8)

Shunday qilib, elektronning asosiy singl sathidan qo'zg'atilgan singl darajasiga o'tishi yorug'likning yutilishiga to'g'ri keladi, bu qisqacha yoziladi: S 0 -> S *

Agar molekula boshqa to'lqin uzunligidagi yorug'likni o'zlashtira olsa, elektron endi S 2 * darajasiga emas, balki so'rilgan kvantning energiyasiga mos keladigan boshqa darajaga o'tadi. Agar bu kvantning energiyasi kamroq bo'lsa, energiya darajasi S 2 * ostida joylashgan bo'ladi (1-rasmda bu S 1 * darajasi va o'tish 2). Molekula bir nechta shunday qo'zg'aluvchan singl darajalariga ega bo'lishi mumkin. Yutish spektridagi ularning har biri uning maksimal optik zichligiga mos keladi. Shaklda. 1 faqat molekulaning elektron darajalarini ko'rsatadi va tebranish va aylanish pastki darajalarini ko'rsatmaydi. Agar molekulalar faqat elektron darajalarga ega bo'lsa, u holda energiya o'tishlari soni cheklangan bo'lar edi va molekulyar spektrlar chiziqli xarakterga ega bo'lar va moddalar yuqori yutilish selektivligiga ega bo'lar edi.

Aslida, elektron sathlarning tebranish va aylanish pastki darajalariga bo'linishi tufayli molekulalarning energiya o'tishlari soni sezilarli darajada oshadi va molekulyar spektrlar uzluksizdir. Bunday holda, yutilish spektridagi eng ehtimoliy elektron o'tishlar maksimallarga to'g'ri keladi. Bundan tashqari, molekulalarning uzluksiz spektrlarining paydo bo'lishida tabiati turli molekulalar uchun har xil bo'lgan molekulalarning erituvchi bilan o'zaro ta'siri katta ahamiyatga ega.

Molekulalar uzoq vaqt davomida hayajonlangan holatda qololmaydi; odatda molekula qo'zg'aluvchan holatda bo'lgan davrning davomiyligi 10 -8 s dan oshmaydi. Qo'zg'algan molekulaning elektron energiyasi bir nechta jarayonlar natijasida sarflanishi mumkin: u boshqa molekulaga o'tishi mumkin - energiya migratsiyasi; molekulaning tebranish (issiqlik) energiyasini oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Bularning barchasida elektron yoki S 0 erning energiya darajasiga qaytadi yoki berilgan qo'zg'atilgan darajadan pastroq bo'lgan darajaga o'tadi. 5-rasmdagi tire nuqtali strelkalar. 1-rasmda energiyaning issiqlikka yo'qolishi bilan birga keladigan elektron radiatsiyaviy o'tishlar tasvirlangan.

Yuqorida aytib o'tilgan jarayonlarga qo'shimcha ravishda, molekulalarning lyuminestsensiyasi paydo bo'lishi mumkin, bu ularning qo'zg'almas holatga o'tishi bilan birga keladi. Keyin elektronlar yerning energiya darajasiga qaytadi. Elektronlarning qo'zg'aluvchan darajadan yer darajasiga o'tishi bilan birga bo'lgan molekulalarning lyuminessensiya jarayoni lyuminessensiya deb ataladi. Lyuminesans ikki turga bo'linadi: floresans va fosforessensiya (so'ng nur).

Elektronlarning qo'zg'aluvchan darajadan zamin darajasiga o'tishi har doim elektronlarning yuqori qo'zg'aluvchan darajadan eng past hayajonlangan darajaga o'tishi bilan boshlanadi. Bu o'tishlar

• S 2 * -> S 1 * ,
• S 1 * -> S 0 *,
• S 2 * -> S 0 *.

Bunda kvantlar chiqarilmaydi va molekulaning elektron energiyasi issiqlikka aylanadi. Bu energiyani isrof qilish jarayoni juda tez sodir bo'ladi - 10 -13 - 10 -12 s. Elektronlarning o'tishining keyingi bosqichi pastki qo'zg'atilgan S 0 * darajasidan S 0 zamin darajasiga o'tishdir. Bunday holda, luminesans kvanti chiqariladi.

Yorug'likning yutilishi paytida to'plangan energiyaning bir qismi issiqlikka sarflanganligi sababli, luminesans kvantining energiyasi doimo so'rilgan kvantning energiyasidan kamroq bo'ladi. Issiqlikka sarflangan energiya E issiqlik miqdori bo'yicha kamroq bo'ladi:

hv lum = hv yutish - E issiqlik (9)

Shuning uchun, chiqarilgan yorug'lik so'rilgan nurga qaraganda pastroq chastotaga va uzunroq to'lqin uzunligiga ega bo'ladi. Bu munosabat Stokes qonuni deb ataladi: lyuminesans paytida chiqadigan yorug'likning to'lqin uzunligi har doim uni keltirib chiqargan yorug'likning to'lqin uzunligidan kattaroqdir: l lum > l pre.. Bu naqsh termodinamikaning ikkinchi qonunining aksidir, unga ko'ra energiyaning bir shakldan ikkinchisiga o'tishi energiyaning issiqlikka tarqalishi bilan birga keladi.

Luminesans intensivligi maxsus kontseptsiya - kvant rentabelligi yordamida baholanadi. Lyuminesans kvant rentabelligi ph deganda n luminesans kvantlari sonining N yutilgan kvantlar soniga nisbati tushuniladi:

Elektronlarning quyi qoʻzgʻaluvchan sathidan yer sathiga oʻtishida lyuminesans doimo kuzatilganligi sababli, lyuminesans intensivligi kvantni yutish vaqtida elektron ilgari tashlangan darajaga bogʻliq boʻlmaydi. Ushbu qoida Vavilov qonuni deb ataladi: luminesansning kvant rentabelligi (ehtimolligi) luminesansga sabab bo'lgan yorug'likning to'lqin uzunligiga bog'liq emas..

Elektronning quyi qoʻzgʻalgan singlet sathidan S 0 * -> S 0 yerga oʻtishida kuzatiladigan lyuminestsensiya flüoresans deb ataladi. Molekulalarning qo'zg'aluvchan holatida yashash muddati 10 -9 - 10 -8 s bo'lganligi sababli, floresans faqat bevosita ob'ektning yoritilishi paytida kuzatiladi. Biroq, uzoq vaqtdan beri ko'plab moddalar (ayniqsa, past haroratlarda) yorug'lik o'chirilgandan keyin ham qizg'in porlashda davom etishi aniqlangan. Bu porlash elektronlarning uchlik deb ataladigan darajadan o'tishi bilan bog'liq.

Biz elektron qobiqlarning uchlik holatini aytib o'tdik, ularda ikkita juftlashtirilmagan elektron mavjud. Uchlik darajasi (1-rasmdagi T) pastki qo'zg'aluvchan S 0 * darajasidan biroz pastroqda joylashgan. Uchlik darajasi taqiqlangan - elektron yer sathidan bu erga tusha olmaydi (S 0 -> T o'tishlari ehtimoldan yiroq). Elektron hayajonlangan singlet sathidan triplet darajasiga kirishi mumkin; keyin uning butun yo'li S 0 -> S * -> T bo'ladi.

Elektron energiyaning bir qismini issiqlikka sarflaydi va quyi qo'zg'aluvchan singlet sathidan triplet darajasiga o'tadi. Bu o'tish jarayonida elektronning spini teskari bo'ladi, buning natijasida ikkita elektron juft bo'lmaydi va molekula biradikalga aylanadi. Molekulaning triplet holatidagi umri 10 -3 s dan bir necha soniyagacha bo'ladi. Triplet holatda molekula ikkita juftlashtirilmagan elektronga ega bo'lganligi sababli, u yuqori kimyoviy faollikka ega va kimyoviy o'zaro ta'sir. Bundan tashqari, elektron uchlik darajasidan zamin darajasiga o'tishi mumkin va bu holda chiqarilgan energiya issiqlikka tarqaladi yoki luminesans kvanti shaklida chiqariladi.

Elektronlarning triplet sathidan yer sathiga T -> S 0 (1-rasmda 4-o'tish) o'tishi bilan birga keladigan lyuminestsensiya fosforessensiya deb ataladi. Triplet darajasi qo'zg'atilgan singl darajasidan past bo'lganligi sababli, fosforessensiya paytida chiqarilgan yorug'likning to'lqin uzunligi floresans paytida chiqarilgandan ham uzunroqdir.

Agar lyuminessensiya vaqtida chiqadigan yorug’likning to’lqin uzunligini bir o’q bo’ylab, lyuminessensiya intensivligini esa boshqa o’q bo’ylab chizsak, lyuminessensiya spektrining egri chizig’ini olamiz. Luminesans spektrlari floresans spektrlari va fosforessensiya spektrlariga bo'linadi. Shaklda. 1a tirozinning yutilish va lyuminesans spektrlarini ko'rsatadi. S 0 darajasi - tirozin molekulasining asosiy singlet darajasi - shartli ravishda nolga teng energiyaga ega. Keyin elektronning S 0 -> S 2 * yorug'lik yutilishida o'tishi uchun 5,7 eV (elektron volt) energiya kerak bo'ladi. Bu o'tish 217 nm to'lqin uzunligidagi yutilish spektridagi maksimalga to'g'ri keladi.

S 0 -> S 1 * kvantining yutilishi paytida boshqa elektron o'tish 4,5 eV energiyani saqlashga to'g'ri keladi va yutilish spektrida l = 275 nm da maksimalga to'g'ri keladi.

Floresansiya elektron pastki qo'zg'atilgan singlet sathidan zamin darajasiga qaytganida sodir bo'ladi. Bunday holda, chiqarilgan kvant 4,1 eV energiyaga ega. Bu energiya yutilgan fotonlar energiyasidan (5,7 va 4,5 eV) kamroq. Bu o'tish l = 304 nm da floresans spektridagi maksimalga mos keladi. Flüoresans paytida chiqarilgan yorug'likning to'lqin uzunligi so'rilgan yorug'likning to'lqin uzunligidan uzunroq bo'lganligi sababli, floresans spektri yutilish spektriga nisbatan to'lqin uzunligi shkalasida o'ngga siljiydi. Fosforessensiya T -> S 0 o'tishga mos keladi. Bu holda energiya 3,2 eV bo'lgan kvant chiqariladi. Fosforessensiya spektridagi bu o'tish l = 387 nm da maksimalga to'g'ri keladi. Fosforessensiya spektri to'lqin uzunligi shkalasida floresans spektriga qaraganda ko'proq o'ngga siljiydi.

Luminesans spektrlari, yutilish spektrlari kabi, spektrofotometrlar yordamida olinadi. Ushbu spektrofotometrlar yuqorida muhokama qilinganidan biroz farqli dizaynga ega. Xususan, ular bir qator yorug'lik filtrlarini o'z ichiga oladi.

Lyuminesans ma'lumotlariga asoslanib, molekulada saqlanadigan energiya kvantlarining kattaligini baholash mumkin. Yutilgan energiya kvantlari haqidagi ma'lumotlar bilan bir qatorda, bu molekulaning energiya darajalarining joylashishini hisoblash imkonini beradi. Lyuminesans usuliga asoslanib, molekulalarning qo'zg'alish holatidagi umrini - luminesansning paydo bo'lishi va yo'qolishi tezligi bo'yicha hukm qilish mumkin. Lyuminesansning intensivligiga asoslanib, molekula tomonidan energiyani yo'qotish jarayonlari haqida xulosa chiqarish mumkin. Nihoyat, lyuminestsent usul yordamida moddaning holatini tekshirish juda qulay; hatto uning engil o'zgarishi (agregatsiya, kompleks hosil bo'lishi, pH ning o'zgarishi va boshqalar) lyuminestsent xususiyatlarga ta'sir qiladi.

Spektrlar tomonidan berilgan ma'lumotni talqin qilish atom nazariyasi yordamida amalga oshiriladi. Shuning uchun biz atomlarning ba'zi xususiyatlarini va ularning nurlanishini qisqacha eslaymiz.

Atom - bu elektrostatik tortishish ta'sirida bir-biriga bog'langan yadro va elektronlar tizimi. Atomning energiyasi (aniqrog'i, uning elektron qobig'i) faqat ma'lum qiymatlarga ega bo'lishi mumkin, ular deyiladi shartlari, yoki darajalari. Eng past energiya holati deyiladi asosiy, qolgani - hayajonlangan. Vodorod atomining energiya darajalarining sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 4, bu erda har bir chiziq darajani bildiradi (pastkisi asosiyni bildiradi). Darajaning asosiy holatdan masofalari asosiy holat energiyasidan o'lchangan atom energiyasiga proportsionaldir.

Atom bir holatdan ikkinchi holatga o'tish orqali o'z energiyasini o'zgartirishi mumkin. Bu odatda eng tashqi elektron harakatining o'zgarishi bilan bog'liq. Yuqoridan o'tishlar yuqori darajalar pastga tushadiganlar tashqi ta'sirlarsiz o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin va energiyadagi farq yorug'lik nurlanishining "qismi" bilan chiqariladi. kvant. Chiqarilgan yorug'likning chastotasi kvant energiyasiga proportsionaldir. Energiyaning qat'iy belgilangan o'zgarishlari turli o'tishlarga to'g'ri kelganligi sababli, atom faqat ma'lum chastotali kvantlarni chiqaradi, bu esa spektrda alohida chiziqlarni keltirib chiqaradi. O'tishlar "yuqoriga", ya'ni quyi darajadan yuqoriga o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin emas; ularni amalga oshirish tashqi energiya manbasini talab qiladi (masalan, tegishli chastotali kvantlar). Bunday jarayon deyiladi qabul qilmoq; yutib olmoq.

Atomning energiya darajalari soni cheksizdir; ular elektron atomdan butunlay ajraladigan energiyaga mos keladigan chegaraga kondensatsiyalanadi. Barcha yuqori darajalardan ma'lum bir darajaga o'tish paytida hosil bo'lgan chiziqlar to'plami deyiladi spektral qator. Demak, vodorod birinchi darajaga o'tishlarga mos keladigan Liman qatoriga, ikkinchi darajaga o'tish jarayonida hosil bo'lgan Balmer qatoriga va hokazolarga ega. Birinchi daraja boshqalardan juda uzoq bo'lgani uchun unga o'tish energiyaning katta o'zgarishi bilan birga keladi. , va Lyman seriyasining kvantlari uzoq ultrabinafsha mintaqada yotadi. Masalan, ikkinchi darajadan birinchi darajaga o'tishda hosil bo'lgan L a ; chizig'i to'lqin uzunligi 1216Å 1, spektrning binafsha qismi esa taxminan 4000 Å to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi. Balmer seriyasining chiziqlari - H a (6563 Å), H b (4861 Å) va boshqalar spektrning ko'rinadigan qismida yotadi. Vodorod seriyasining qolgan qismi infraqizil mintaqada joylashgan. Boshqa elementlarning energiya darajalari murakkabroq. Ularni ko'rsatish uchun siz rasmdagi kabi bir nechta ustunlarni chizishingiz kerak. 4, lekin bir nechta, umumiy yuqori chegara bilan.

1 (Å (angstrom) - spektroskopiyada to'lqin uzunliklarini o'lchash birligi, 10 -8 sm ga teng.)

Ko'pgina atomlarda energiya darajalari bir-biriga yaqin joylashgan bir nechta qismlarga bo'linadi pastki darajalar. Shuning uchun chiziqlar ko'pincha ikki yoki uch yoki undan ko'p tarkibiy qismlardan iborat bo'lib, buning natijasida ular dubletlar, tripletlar va boshqalar deb ataladi yoki umuman olganda - multiplikatorlar. Yagona qatorlar deyiladi yakkaliklar. Murakkab atomlarda darajadagi bo'linish juda kuchli bo'lishi mumkin. Vodorod atomining sathlari ham ikkita pastki sathdan iborat, lekin ularning energiyalari amalda bir xil.

Har qanday element atomining spektri va daraja sxemasini solishtirsak, kuzatilgan chiziqlar barcha o'tishlarga mos kelmasligini ko'rish mumkin; ba'zi o'tishlar umuman sodir bo'lmaydi. Bunday o'tishlar deyiladi taqiqlangan. Ruxsat berilgan o'tishlar energiya darajalari o'rtasidagi qat'iy belgilangan munosabatlarga mos keladi, deyiladi tanlash qoidalari. Shuni ta'kidlash kerakki, tanlov qoidalarini buzadigan o'tishlar mutlaqo taqiqlangan emas: muayyan sharoitlarda mos keladigan chiziqlar hali ham kuzatilishi mumkin. Taqiqlanish "darajasi" atom o'z-o'zidan ma'lum bir o'tishni amalga oshirgunga qadar o'rtacha o'tishi kerak bo'lgan vaqt bilan eng yaxshi tavsiflanadi. Ruxsat etilgan o'tish uchun bu vaqt odatda 10 -7 - 10 -8 soniyani tashkil qiladi. Lekin tartibda. taqiqlangan o'tishni amalga oshirish uchun atom yuqori holatda ancha uzoqroq bo'lishi kerak - tormozlanish darajasiga qarab 10 -3 sek dan bir necha kungacha yoki undan ko'p.Agar ma'lum darajadan ruxsat etilgan "pastga" o'tishlar bo'lmasa, u holda ma'lum sharoitlarda atom u erda nisbatan uzoq vaqt qolishi mumkin.Bunday darajalar deyiladi metastabil. Aksariyat elementlar va ularning ionlari uchun yer darajasiga yaqin past darajalar metastabildir.

Taqiqlangan chiziqlar odatda kvadrat qavslar ichida element belgisi bilan ko'rsatiladi, Rim raqami ionlanish darajasini ko'rsatadi. Masalan, [OH] ionlangan kislorodning taqiqlangan chizig'ini, a - ikki marta ionlangan kislorodning taqiqlangan chizig'ini anglatadi. Ruxsat berilgan satrlarda kvadrat qavslar mavjud emas.

Atom kvant chiqarishi uchun u qo'zg'aluvchi darajalardan birida bo'lishi kerak, ya'ni unga ko'rib chiqilayotgan daraja va boshlang'ich energiyalari orasidagi farqga mos keladigan energiya berilishi kerak. Bu energiya atomga kvantni yutganda ham, boshqa zarracha, asosan elektron bilan to'qnashganda ham berilishi mumkin. Bunday holda, elektronning energiyasi mos keladigan o'tish energiyasidan kattaroq bo'lishi kerak. O'rtacha zarracha energiyasi proportsionaldir mutlaq harorat gaz. Biroq, o'rtacha energiya qo'zg'alish uchun etarli bo'lmasa ham, gazda doimo zarur energiyaga ega bo'lgan elektronlar mavjud, ammo ularning soni energiya ortishi bilan tez kamayadi. Shuning uchun energiyasi o'rtacha energiyadan sezilarli darajada yuqori bo'lgan darajadagi qo'zg'alishlar soni nisbatan kichik bo'ladi 1 .

1 (Qo'zg'alish chastotasi nafaqat energiyasi qo'zg'alish chegarasidan katta bo'lgan elektronlar soniga, balki atomning o'ziga xos xususiyatlariga, aniqrog'i, atomning ma'lum bir darajasini tez elektron tomonidan qo'zg'atilish ehtimoliga bog'liq.)

Ion yoki neytral atomning ta'siri ham atomni qo'zg'aluvchan holatga o'tkazishi mumkin, ammo buning uchun ionning energiyasi sathining energiyasidan yuzlab yoki minglab marta ko'p bo'lishi kerak, chunki og'ir zarracha doimo faqat uning energiyasining juda kichik qismi atomning engil elektroniga. Shuning uchun, og'ir zarrachalar tomonidan qo'zg'alish, odatda, astrofizik sharoitlarda hech qanday ahamiyatga ega emas, daraja energiyasi juda kichik bo'lgan holatlar bundan mustasno.

Agar elektron hayajonlangan atom bilan to'qnashsa, ikkinchisi o'z energiyasini unga o'tkazishi mumkin. Shunda atom kvant chiqarmasdan pastroq holatga o'tadi va to'qnashayotgan elektron kuchaygan energiya bilan sakrab chiqadi. Bunday jarayon deyiladi ikkinchi turdagi zarba, to'qnashuv paytida atomning qo'zg'alish jarayonidan farqli o'laroq ( birinchi turdagi xitlar). Ikkinchi turdagi ta'sirlar zich gazlarda muhim ahamiyatga ega, bunda atomlarning to'qnashuvi orasidagi vaqt oralig'i qo'zg'alish holatidagi atomning ishlash muddatidan kamroq. Bunday holda, atomlar nurlanishga ulgurmasdan to'qnashadi, shuning uchun ikkinchi turdagi ta'sirlar nurlanishni sezilarli darajada susaytiradi. Ruxsat etilgan "pastga" o'tishlari bo'lmagan va shuning uchun atom uzoqroq turadigan metastabil darajalar uchun ikkinchi turdagi ta'sirlar hatto past zichlikda ham sezilarli bo'lishi mumkin. Shuning uchun biz laboratoriyada taqiqlangan o'tishlarga mos keladigan chiziqlarni kuzatmaymiz: qo'zg'alish odatda radiatsiya bilan emas, balki ikkinchi darajali zarba bilan tugaydi. Juda kam uchraydigan gazda, to'qnashuvlar orasidagi intervalni bir yil ichida ishlash muddati bilan solishtirish mumkin metastabil holat, va taqiqlangan chiziqlar paydo bo'ladi. Quyida ko'rinib turganidek, tumanliklarda aynan shu shartlar amalga oshadi.

Agar elektron hadlar chegarasidan ko'proq energiya olsa, u atomdan ajralib chiqadi. Bunday jarayon deyiladi ionlanish. Atomning ionlanishi kvant yutilganda ham, tez elektron bilan to'qnashganda ham sodir bo'lishi mumkin. Atom bilan bog'lanmagan erkin elektron har qanday energiyaga ega bo'lishi mumkin. Shuning uchun, faqat ma'lum chastotali kvantlar so'rilishi mumkin bo'lgan atom ichidagi o'tishlardan farqli o'laroq, ionlanish energiyasi boshlang'ich darajadan ionlanish energiyasiga o'tish uchun zarur bo'lganidan katta bo'lgan har qanday kvant tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin. Misol uchun, birinchi darajada joylashgan vodorod atomi to'lqin uzunligi 912 A dan kam bo'lgan har qanday kvantni va ikkinchi darajadan - to'lqin uzunligi 3646 A dan kam bo'lgan kvantni o'zlashtirishi mumkin. elektron, keyin ortiqcha energiya chiqarilgan elektronning kinetik energiyasiga o'tadi. Ta'sir qiluvchi elektronning energiyasi ajralish uchun zarur bo'lganidan kattaroq bo'lsa, zarba ionlanishi mumkin. Gaz harorati qancha yuqori bo'lsa, shuncha yuqori bo'ladi Ko'proq elektronlar zarur energiyaga ega, ionlanishlar qanchalik tez-tez sodir bo'lsa va boshqa narsalar teng bo'lsa, ionlangan atomlarning nisbati shunchalik katta bo'ladi. Og'ir zarracha atomni faqat ionlanish energiyasidan ancha yuqori bo'lgan yuqori energiyalarda ionlashtira oladi.

Agar gaz juda yuqori haroratga ega bo'lsa yoki kuchli nurlanish maydonida bo'lsa, u elektronni qaytarib olishga ulgurmasdan, undan ikkinchi, uchinchi elektron va boshqalarni yirtib tashlash mumkin. qayta-qayta ionlangan atomlar. Biroq, har bir keyingi elektronning ajralishi ko'proq va ko'proq energiya talab qiladi, chunki ionning zaryadi ortib boradi. Shuning uchun ko'p ionlanish gaz yoki ionlashtiruvchi nurlanish manbasining juda yuqori haroratini talab qiladi.

Ionlanishning teskari jarayoni deyiladi rekombinatsiya. Bu elektronning ion tomonidan tutilishini ifodalaydi. Elektronni atom har qanday darajada ushlab turishi mumkin. Shuning uchun rekombinatsiya natijasida hosil bo'lgan atom qo'zg'aluvchan yoki qo'zg'atmagan bo'lishi mumkin. Rekombinatsiya jarayonida erkin va bog'langan elektronning energiyalari orasidagi farqga teng energiya, odatda kvant ko'rinishida ajralib chiqishi kerak. Agar kam energiyaga ega bo'lgan elektron rekombinatsiyalansa, u holda kvantning chastotasi mos keladigan darajadagi qator chegarasiga yaqin bo'ladi. Rekombinatsiya qiluvchi elektronning energiyasi qanchalik katta bo'lsa, chiqarilgan kvantning chastotasi shunchalik katta bo'ladi. Erkin elektronlar har qanday energiyaga ega bo'lishi mumkinligi sababli, rekombinatsiyalar paytida chiqariladigan spektr ketma-ket chegaradan keyin darhol boshlanib, asta-sekin zaiflashib, yuqori chastotalar tomon cho'ziladigan uzluksiz tarmoqli shakliga ega. Bunday spektr deyiladi davomiylik. Yorqinlikning zaiflashishi tez elektronlar ulushi har doim energiya ortishi bilan kamayib borishi bilan bog'liq. Gaz harorati qanchalik yuqori bo'lsa, elektronlarni qayta tiklashning o'rtacha energiyasi shunchalik katta bo'ladi va intensivlik ketma-ketlik chegarasidan sekinroq kamayadi.

Yuqorida biz atom nafaqat rekombinatsiya paytida, balki bir energiya darajasidan ikkinchisiga o'tish paytida ham yorug'lik chiqarishga qodir ekanligini aytdik. Aniqlanishicha, ionning elektr maydonida harakatlanayotgan erkin elektron ham nurlanishga qodir.

Erkin elektron ion maydonida giperbolik orbita bo'ylab harakat qiladi va turli orbitalar turli energiyalarga mos keladi. Atomda bog'langan elektronning bir elliptik orbitadan ikkinchisiga o'tishida kvant chiqarilishi yoki yutilishi kabi, elektron bir giperbolik orbitadan ikkinchisiga o'tganda kvant chiqishi yoki yutilishi mumkin. Bunday jarayon erkindan erkinga o'tish deb ataladi. Ikkala orbitaning energiyasi har qanday qiymatga ega bo'lishi mumkinligi sababli, erkin o'tish paytida emissiya va yutilish doimiy spektrda sodir bo'ladi. Erkin o'tish paytida energiyaning o'zgarishi odatda kichik bir qismdir to'liq energiya elektron, shuning uchun chiqarilgan fotonlarning energiyasi elektronlarning o'rtacha energiyasidan kamroq bo'ladi. Qachonki unchalik emas yuqori harorat erkin gaz nurlanishi uzoq to'lqinlar mintaqasida - infraqizil nurlardan radio to'lqinlargacha to'plangan.

Hozirgacha biz alohida atomlar tomonidan yorug'lik chiqarishi va yutilishi haqida gapirdik. Haqiqatda, gazning butun qatlamidan nurlanish doimo kuzatiladi. Agar gaz qatlami barcha chastotalarda shaffof bo'lsa, alohida atomlarning nurlanishi shunchaki umumlashtiriladi. U rekombinatsiyalar paytida hosil bo'lgan kamroq yorqin uzluksiz spektr fonida yorqin chiziqlardan iborat bo'ladi turli darajalar va bepuldan bepulga o'tish. Ammo agar siz gaz qatlamining qalinligini oshirsangiz, u holda radiatsiyaning bir qismi u tomonidan so'riladi. Avvalo, chiziqlarni tashkil etuvchi kvantlar so'riladi va shuning uchun chiziqlar uzluksiz spektr fonida kamroq kontrastli bo'ladi. Agar bir hil qatlam barcha chastotalarda amalda noaniq bo'lsa, unda chiziqlar yo'qoladi. Nurlanish faqat haroratga qarab uzluksiz spektrga ega bo'ladi va bu spektrdagi maksimal intensivlik gaz qatlamining harorati oshishi bilan qisqa to'lqinlar tomon siljiydi. Shu bilan birga, birlik sirt tomonidan chiqarilgan energiyaning umumiy miqdori ortadi. Yulduzlarning nurlanishi qatlamning bir hil emasligi bilan murakkablashadi - uning harorati va zichligi chuqurlik bilan ortadi. Shuning uchun yulduzlar spektrida qorong'u chiziqlar mavjud va undagi umumiy intensivlik yo'nalishi shaffof bo'lmagan gaz qatlamining spektriga to'g'ri kelmaydi.