TIBBIYOT AMALIYOTIDA OPTIKAVIY QONUNIYATLARDAN FOYDALANISH. REFRAKTOMETR YORDAMIDA SUYUQLIKNING KONTSENTRATSIYASINI ANIQLASH

THE USE OF OPTICAL LAWS IN MEDICAL PRACTICE.

DETERMINATION OF LIQUID CONCENTRATION USING A

REFRACTOMETER

Xayitova Yulduz Davlatovna Toshkent tibbiyot akademiyasi Termiz filiali Gumanitar fanlar kafedrasi biofizika

fani o’qituvchisui

Tel: 978461579

Abstract:

In the development of the medical education system in the world, the organization of the educational process through self-study is separated from many other sciences as the science of biophysics. On the basis of innovative educational technologies, scientists single out another area of biophysics. This direction studies the influence of physical factors on the body - ionizing radiation, light, ultrasound, etc. One of its main tasks is to determine the physicochemical parameters by which it is possible to objectively assess the functional state of the body. Determine

Key words: Moodle, Ilias, Dokeos, TXST(international standard classifier education), integration, trend, Simulations.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ В МЕДИЦИНСКОЙ

ПРАКТИКЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЖИДКОСТИ С

ПОМОЩЬЮ РЕФРАКТОМЕТРА

Аннотация:

В развитии системы медицинского образования в мире организация образовательного процесса посредством самостоятельного обучения обособляется от многих других наук как наука биофизика. На основе инновационных образовательных технологий ученые выделяют еще одно направление биофизики. Это направление изучает влияние на организм физических факторов - ионизирующего излучения, света, ультразвука и др. Одной из основных его задач является определение физико-химических показателей, по которым можно объективно оценить функциональное состояние организма. Определять

Ключевые слова: Moodle, Ilias, Dokeos, (международный стандартный классификатор образования)TXST, integration, trend, Simulations.

KONTSENTRATSIYASINI ANIQLASH

Annotatsiya

Dunyoda tibbiy ta’lim tizimini rivojlantirishda o‘quv jarayonini mustaqil ta’lim orqali tashkil qilish Biofizika fani sifatida boshqa ko‘p fanlardan ajralib chiqqan. Innovatsion ta’lim texnologiyalari asosida olimlar biofizikaning yana bir yo‘nalishini ajratishmoqda. Ushbu yo‘nalish fizikaviy omillar-ionlovchi radiatsiya, yorug‘lik, ultratovush va hokazolarning organizmga bo‘lgan ta’sirini o‘rganadi Uning asosiy vazifalaridan biri organizm funksional holatini ob’ektiv baholash uchun qo‘llash mumkin bo‘lgan fizikaviy va kimyoviy parametrlarni aniqlashdan iboratdir

Kalit so`zlar: Moodle, Ilias, Dokeos, deklaratsiya, (international standard classifier of education)TXST, integratsiya, tendensiya, Simulations.

Oliy ta’lim tizimida fizika va tabiiy fanlarni o‘qitishda innovatsion texnologiyalardan foydalanishga doir masalalar bilan U.Sh.Begimqulov, R.X.Djurayev, D.Sh.Shodiyev va boshqalar tomonidan tadqiq etilgan. Fizika o‘qitishda fanlararo integratsiyani amalga oshirish muammolari bo‘yicha U.E.Abdiyev, H.O.Jo‘rayev, E.O.Turdiqulov, Q.Sh.Tursunov, M.I.Bazarbayev S.J.Bozorova, va boshqalarning ilmiy ishlarida tadqiq qilingan. O‘quv jarayonida gipermatnli tizimlardan foydalanish, elektron qo‘llanma va darsliklar yaratish, amaliy dasturiy ta’minotdan foydalanish xususiyatlari hamda imitatsion modellardan foydalanish kabi masalalar ustida N.I.Tayloqov, R.R.Boqiyev, U.Y.Yuldashev, F.M.Zokirova, V.V.Anisimov, M.Mamarajabov va M.H.Lutfillayev, U.V.Usova, A.A.Pinskiy, V.G.Razumovskiy, Y.I.Dik, Y.K.Babanskiy, A.V.Perishkin, S.L.Rubinshteynlar tadqiqot ishlari olib borganlar. Rivojlangan xorijiy davlatlarda fizika o‘qitishning metodologik masalalariga doir tadqiqotlar M.Dougiamas, J. Piaget, A.Gartung, J.Kidd A.Bates, J.Daniel, va boshqalar tomonidan tadqiq etilgan.

B.N. Tarusovning ta’rifiga ko‘ra biofizika-bu biologik sistemalar fizikaviy kimyosi va kimyoviy fizikasidir.

Hayotiy jarayonlarning buzilishi haqida aynan shu parametrlarning o‘zgarishiga ko‘ra xulosa chiqarsa bo‘ladi. Ma’lumki, tirik hujayralarning o‘ziga xos xususiyatlari bo‘lib, ular quyidagilardir: membrana potensiali(elektrokinetik potensial)ning mavjudligi, ion gradientlarining bir me’yorda saqlanishi,elektr tokini qutblash, xemilyuminessensiya qobiliyati, sitoplazma harakati va boshqalar. Bu parametrlarning ba’zilari tibbiyotda organizmning faoliyatini baholash uchun anchadan beri qo‘llanilib keladi. Biopotensiallarni qayd etish asosiy usullardan biri bo‘lib qoldi(elektrokardiografiya, elektroensefalografiya va h.k.z.). Hozirgi davrda elektr o‘tkazuvchanlik va xemilyuminessensiya ham e’tirof etilmoqda.Bu usullarning kasalliklar diagnostikasida, turli faktorlarning to‘qimalarga salbiy ta’sir etishini baholashda qo‘llanishi mumkinligi isbotlangan.

Tibbiy biofizikaning navbatdagi muhim vazifasidan biri fizioterapiyada qo‘llanuvchi faktorlarning organizmga bo‘lgan ta’sirini o‘rganishdan iborat. Bular – diatermiya, induktotermiya, O‘YUCH - terapiya, rentgenoterapiya va boshqalar. Bunday tadqiqotlar ushbu faktorlarning qator kasalliklarni davolashda yanada samaraliroq qo‘llashga imkon beradi.

Tibbiyot amaliyotida optikaviy qonuniyatlardan foydalanish. Refraktometr yordamida suyuqlikning kontsentratsiyasini aniqlash

Sindirish ko`rsatkichi yuqori aniqlikda va kam vaqt sarflab aniqlash mumkin bo`lgan fizik konstantalar jumlasiga kiradi. Bunda juda kam miqdordagi tekshiriluvchi modda kifoya qiladi. Buning uchun maxsus asboblar-refraktometrlar qo`llaniladi. Ular sindirish ko`rsatkichini tekshirilayotgan kattalikning 0, 01%, hatto 0, 001% aniqligida topishga imkon beradi. Buning uchun atigi (0, 05-0, 5)gr. modda talab qilinib, tekshirishlar faqat qurilmaning shkalasiga qarashdan iborat bo`ladi.

Dastlabki refraktometrlar XVIII-asrning o`rtalarida kashf еtilgan еdi. “Refraktsiya” termini fanga XVIII-asrning boshida N’yuton tomonidan uning “Optika” asarida kiritilgan. Hozirgi davrda refraktometrlar ko`pgina ilmiy-tekshirish va ishlab chiqarish laboratoriyalarida qo`llaniladi. Refraktometrik usullar kimyoviy sanoatda, oziq-ovqat sanoatida, farmatsevtik sanoatda, geologiyada qo`llaniladi.

Ushbu ishdan maqsad: refraktometr yordamida bir qator suyuqliklarning havoga nisbatan sindirish ko`rsatkichini, shuningdek, еritmaning sindirish ko`rsatkichining unda еrigan moddaning kontsentratsiyasiga bog`likligini aniqlash.

Ishdan maqsad: suyuqlikning optik sindirish ko’rsatkichini turli muhitlarda yorug’likni sindirish metodi bilan anilashni o’rganish va optik sindirish ko’rsatkichini eritmaning konsentratsiyasiga bog’liqligini o’rganish

Kerakli asboblar: refraktomer, pipetka, distillangan suv, tekshirilayotgan suyuqliklar

Nazariy va amaliy yondashuv.

Agar yorug`lik nuri ikkita bir jinsli shaffof (1) va (2) muhitlar chegarasini kesib o`tsa, bunda nurning yo`nalishi sinish qonuni-Snell sinish qonuniga ko`ra o`zgaradi:1,2 sin sin n=





1-formula (1)

Bu erda α-tushish burchagi, β -sinish burchagi, n21-nisbiy sindirish ko`rsatkichi, ya`ni ikkinchimuhitning birinchi muhitga nisbatan sindirish ko`rsatkichi.1 sin sin

n

n

=





(2)

Bu erda n1 va n2- mos ravishda1 va 2 muhitlarning vakuumga nisbatan absolyut sindirish ko`rsatkichlari.

Yorug`likning to`lqin nazariyasi sindirishning absolyut ko`rsatkichlari va 1 va 2 muhitlardagi tarqalishining fazaviy tezliklari V1 va V2 orasida quyidagi sodda bog`lanishni o`rnatadi:

Agar 1-muhit sifatida vakuum olinsa (V1=C, n1=1), unda n2= C/V2.

Indekslarni yozmasak, quyidagi formulani olamiz:

1-RASM. Sinish qonuni

Absolyut sindirish ko`rsatkichi vakuumdagi yorug`lik tezligi moddadagi yorug`lik tezligidan necha barobar kattaligini ko`rsatadi.

Refraktometrik tadqiqotlarda odatda moddaning nisbiy sindirish ko`rsatkichi, ya`ni moddaning laboratoriya xonasi havosiga nisbatan sindirish ko`rsatkichi aniqlanadi. Moddaningabsolyut sindirish ko`rsatkichi quyidagi formulaga binoan topiladi:

Bu erda nabs. - havoning absolyut sindirish ko`rsatkichi(t=00 С, P=760 mm. sim. ust. da 𝜆 =589, 3nm to`lqin uzunligi uchun nhavo=1, 00029 ), n-refraktometrik o`lchashlarda xuddi shunday t, p va 𝜆 larda olingan sindirish ko`rsatkichi.

Turli to`lqin uzunliklari uchun sindirish ko`rsatkichlari turlichadir.

Kam kontsentratsiyali еritmalar uchun (0-30%gacha) quyidagi tenglama to`g`ri bo`ladi: n=n0 + kx (5)

Bu erda – n-еritmaning sindirish ko`rsatkichi, n0-toza еrituvchining sindirish ko`rsatkichi, x-еritma kontsentratsiyasi, k-еmpirik koеffitsiyent.

Refraktometr yordamida n va n0 ni aniqlab, va x ni bilgan holda sindirish ko`rsatkichining inkrementini aniqlasa bo`ladi.

Ko`p refraktometrlarda sindirish ko`rsatkichlari chegaraviy burchak usuli bilan aniqlanadi. Ushbu usul asosida to`liq ichki qaytish hodisasi yotib, u quyidagidan iborat:

Optik jihatdan zichligi kamroq bo`lgan muhitdan zichligi ko`proq muhitga o`tishda yorug`lik nuri normalga yaqinlashadi. Teskari holat ham to`g`ri. Ya`ni, optik jihatdan zichroq muhitdan zichligi kamroq muhitga o`tishda yorug`lik nuri normal’dan uzoqlashadi. Yorug`lik nuri 2-muhitdan 1-muhitga o`tayotgan bo`lsin. Bunda n1>n2(2- rasm).

Bu holda qandaydir < 900 tushish burchagida cinish burchagi 900 ga teng bo`lib qoladi va singan nur ikki muhit yuzasi bo`yicha siljiy(sirpana) boshlaydi. Bunda φ to`liq qaytish burchagi deb ataladi. φ burchak sinish qonuni(1) dan topiladi. Bu qonundan

Еkanligi kelib chiqadi.

2-muhitdan ajralish chegaralariga φп dan katta burchaklarda tushadigan barcha nurlar ajralish chegarasidan to`liq qaytadi va 1-muhitga o`tmaydi. Bu hodisa to`liq ichki qaytish deb ataladi. U faqatgina yorug`likning optik jihatdan zichroq muhitdan zichligi kamroq bo`lgan muhitga o`tishida kuzatiladi.

Chegaraviy burchak usuli quyidagidan iborat. Sindirish ko`rsatkichi N aniq bo`lgan o`lchov prizmasi olinadi. Ushbu prizma refraktometrning muhim qismi bo`lib hisoblanadi. Ushbu prizmaning qirralaridan biri (kiruvchi qirra) sindirish ko`rsatkichi aniqlanishi kerak bo`lgan jism bilan kontaktga keltiriladi (3-rasm). Bunda n<N shart bajarilishi lozim. Kiruvchi qirra n va N sindirish ko`rsatkichlariga еga bo`lgan muhitlarning ajralish chegarasi bo`lib xizmat qiladi. Nurlarning yo`li 3-rasmda tasvirlangan. Nur ajralish chegarasi bo`ylab siljiydi, FI burchak ostida o`lchov prizmasiga sinadi, chiqish qirrasiga α burchak ostida tushadi va β burchak ostida o`lchov prizmasidan chiqish qirrasi orqali chiqib ketadi. Kiruvchi va chiquvqi qirralar orasidagi A burchak prizmaning sindiruvchi burchagi deb ataladi. Chiquvchi nurlar ko`rish trubasi orqali kuzatiladi. Trubaning ko`rish maydoni yorug` va qorong`i qismlarga bo`lingan bo`lib qoladi. Ular orasidagi chegara o`lchov prizmasiga chegaraviy FI burchak ostida kirayotgan nurga mos keladi. Chegaraviy burchak usulida FI burchak bevosita o`lchanmay, balki prizmadan chiqish chegarasiga chiqqan nur orasidagi β burchak o`lchanadi, β va n orasidagi munosabatni topamiz. Chiqish qirrasida to`liq ichki qaytish mavjud bo`lganida

3-rasm

Chiqish qirrasida

Bunda φp = α  A

(+) ishorasi yorug`lik nuri 3-rasmda ko`rsatilganidek yurganidagi holga mos kelsa, (-) ishorasi еsa chegaraviy burchak normal’ning boshqa tarafida joylashishiga mos keladi.

FI va α burchaklarini (7) va (8) formulalardan chiqarib tashlab, quyidagini olamiz:

Ushbu formulaga ko`ra refraktometr shkalalari hisoblanadi.

Refraktometr-universal asbob еmas. Uni sindirish ko`rsatkichlarining ma`lum chegaralaridagina qo`llash mumkin. Yuqori chegara n<N tengsizlik bilan aniqlanadi, ya`ni tekshiriluvchi sindirish ko`rsatkichi n o`lchov prizmasining sindirish ko`rsatkichi N dan kichik bo`lishi kerak. Quyi chegara asbobning kontsentratsiyasiga bog`liq (sindirish burchagi A, prizmaning o`lchamlari va boshq. ).

Рис. 1 Ход лучей света в рефрактометре

А) - грань ab yorituvchi prizmaning qirrasi, Б) cd o’lchovchi prizma qirrasi,

с\ф - светофильтр, Л- линза окуляра, n – sindirish ko’rsatkichini aniqlash shakalasi, C% - konsentratsiyani aniqlovchi shkala

Рис. 2 Устройство рефрактометра РПЛ-3. 1- Yoritkich va filtr, 2 – yorituvchi prizma 3 – o’lchovchi prizmaпризма, 4 – kompensator dastagi, 5 - okulyar, 6 – okulyar richagi

Meditsinada refraktometr eritmadagi moddalarning konsentratsiyasini aniqlashda (masalan: qon zardobidagi oqsil miqdorini aniqlashda) ishlatilinadi. Refraktometriya metodi bilan aniqlanadigan eritmaning sindirish ko’rsatkichining qiymati eritma konsentratsiyasiga va temperaturasiga bog’liq bo’ladi. O’zgarmas temperaturada eritmaning konsentratsiyasi qancha katta bo’lsa, uning sindirish ko’rsatkichi shuncha katta boladi.

Tajribani amaliyotda qo’llash tizimi

1. Yon tomondagi dastak yordamida yuqori prizma ko’tariladi va pastki prizmaga bir necha tomchi distillangan suv tomiziladi. Keyin yuqori prizmani pastki prizmaga zich qilib yopiladi.

2. Ko’rish maydonida qorong’u va yoritilgan chegara hosil bo’lgunicha okulyarni sekin asta yuqoriga harakatlantiriladi.

3. Bo’linish chegarasi mumkin qadar keskin va rangsiz bo’lishi kerak. Unga esa kompensator prizmalari bilan bog’langan richagni aylantirish orqali erishiladi.

4. Okulyarni siljitib vizir chizig’ini qorong’u va yorig’lik chegarasiga keltiriladi va chap shkladan suvning sindirish ko’rsatkichi aniqlanadi.

5. Huddi shunday qilib, qandli eritmalarning konsentratsiyasi va sindirish ko’rsatkichi aniqlanadi. Konsentratsiya o’ng shkaladan olinadi.

6. O’lchangan kattalaiklar 1-jadvalga yoziladi

1 – jadval

№ Eritmaning

konsentratsiyasi,

C % da

Eritmaning

sindirish

ko’rsatkichi, n

Suvning sindirish

ko’rsatkichi, n

7. Jadval asosida grafik chiziladi. X o’qiga eritmaning foiz hisobidagi konsentaratsiyasi qo’yiladi. Y o’qiga sindirish ko’rsatkichi qo’yiladi.

Xulosa sifatida hil suyuqliklar uchun bu bog’lanish yaxshi o’rganilgan va asbobni o’ng shkalasida aks ettirilgan. Shkalada qandni eritmadagi konsentratsiyasi ifodalangan. asbobni chap shkalasida eritmaning konsentratsiyasiga mos keladigan yorug’likni sindirish ko’rsatkichi orasidagi bog’lanishni bilgan holda biror moddaning konsentratsiyasi (qand bo’lmaganligi) ma’lum bo’lsa, uning sindish ko’rsatkichini aniqlash mumkinligi muhuim ahammiyatga ega.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. Bazarbayev M.I., Mullajonov I. va boshq. Biofizika, Darslik. Toshkent.

2. Remizov A.N. Tibbiy va biologik fizika, Darslik. Toshkent, 2005 y.

3. Ремизов A.Н. Медицинская и биологическая физика, Учебник.2016 г.

4. Aнтонов В.Ф., Черныш A.М., Козлова Е.К., Коржуев A.В. Физика и биофизика, Учебное пособие. Москва. 2012 г.

5. В.Н. Федорова, Е.В. Фаустов. Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами, Учебное пособие. Москва. 2008 г.

6. Aнтонов В.Ф. Биофизика, Учебник. Москва. 2006г.

7. Хитун В.А. и др. Практикум по физике для медицинских вузов. М.: «Высшая школа», 1972 г.

8. http://www.physexperiment.narod.ru/physics.htm

9. http://www.medbiophys.ru/

10. http://biophysics.spbstu.ru/useful_links