Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum (DE OEC) Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet, igazgató: Szöllősi János, egyetemi tanár

Átírás

1 Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum (DE OEC) Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet, igazgató: Szöllősi János, egyetemi tanár Biofizikai Tanszék (1. félév) vezető: Panyi György, egyetemi tanár Biomatematikai tanszék vezető: Mátyus László, egyetemi tanár Sejtbiológiai Tanszék (2. félév) vezető: Szabó Gábor, egyetemi tanár oktatási felelős: Fazekas Zsolt, egyetemi adjunktus

2 Miről szól a biofizika? Határterületi, interdiszciplináris tudomány Biológiai és különösen orvosi jelenségek molekuláris és fizikai magyarázata kvantitatív leírás Mit adott a biofizika az orvostudománynak? Betegségek mechanizmusának kiderítése (pl. amyloid plakk képződés Alzheimer betegségben) Terápiás eljárások fejlesztése pl. fotodinámiás terápia, UH terápia Diagnosztikus eljárások kidolgozása: pl. MRI, PET A sejtek, szövetek, szervek működésének megértése molekuláris szinten (pl. idegrendszer működése, akciós potenciál kialakításában résztvevő ioncsatornák)

3 Mi a biofizika tantárgy célja? Alapvető természettudományos ismeretek nyújtása, vizsgálómódszrek Orvosi fizikai ismeretek (pl. dignaosztikus eljárások fizikai alapjai) Molekuláris biofizika (pl. diffúzió, a sejtmembrán fehérjék működése) Szervek, szervrendszerek biofizikája (pl. látás, hallás, keringés) Kapcsolódás más, felsőbb éves tantárgyakhoz: Élettan Klinikai fiziológia Radiológia Órák: hetente két előadás az Élettudományi Épület előadójában (F ) [ÁOK: 1-15 hét, FOK:1-13 hét] hetente 1 2 biofizika szeminárium az Élettudományi Épület (F és F ) és az Elméleti Tömb előadótermeiben. [ÁOK: 1-15 hét, FOK:1-13 hét] kéthetente 1 3 biofizika gyakorlat a 2-15 héten a biofizika gyakorlati teremben (Elméleti Tömb) [ÁOK: 2-15 hét, FOK:web oldalon hirdetettnek megfelelően]

4

5

6 Az oktatási felelős (Dr. Fazekas Zsolt) fogadó órái: Hetente három alkalom az Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet szemináriumi termében. Élettudományi Épület, földszint, F.102-es terem. Magyar és külföldi hallgatóknak egy időben. Kedd 10:00-11:45 Szerda (csak páratlan heteken!) 12:00-12:45 Élettudományi Épület Földszint Péntek 11:00-11:45 Kivétel: az 1. héten nem lesz fogadó óra pénteken Esetleges eltérő időpontokat és változásokat a honlap Hírek rovatában közlünk.

7 Az oktatási felelős (Dr. Fazekas Zsolt) fogadó órái: Az oktatási felelőssel való kapcsolattartás elsődleges eszköze az (vagy Ha a kérdés ben megválaszolható, nem is kell elmenni a fogadó órára. Aki ben időpontot kér a fogadó órák valamelyikére, az hamarabb sorra kerül.

8 5-ös sz.t. 4-es sz.t. 3-as sz.t. Liftek lépcső Biofizika gyakorlati terem Könyvesbolt 2-es sz.t. 1-es sz.t. Elméleti Tömb Előadó Bejárat

9 Oktatási web oldal: biophys.med.unideb.hu Felhasználói név: hallgatok Jelszó: geta5

10 Oktatási web oldal: biophys.med.unideb.hu Felhasználói név: hallgatok Jelszó: geta5

11 Oktatási web oldal: biophys.med.unideb.hu Felhasználói név: hallgatok Jelszó: geta5

12 TANKÖNYVEK 2006 Kötelező tankönyv Debreceni Egyetem Semmelweis Egyetem Pécsi Egyetem

13 A fény természete: sebessége vákuumban: c = m/s más anyagokban: v = c/n, (l= c/f ) ahol n az anyag törésmutatója A XIX. század vége: elektromágneses hullám olyan transzverzális hullám, mely fénysebességgel (c) terjed és két komponense van (elektromos és mágneses) A hullámtermészet bizonyítéka: interferencia jelenségek A XX. század eleje: részecske (foton) E = hf, ahol h = Planck állandó = Js a részecsketermészet bizonyítéka: fotoelektromos jelenség

14 Interferencia: a hullámokra jellemző. Kétréses kísérlet Erősítés: a hullámok fázisban vannak x Kioltás: a hullámok nincsenek fázisban 1 erősítés gyengítés erősítés: világos kioltás: sötét A hullámelmélettel összhangban váltakozó fényes és sötét csíkok láthatók. Az intenzitás eloszlás a részecske elmélet jóslata szerint (egy fényes folt középen) x interferáló hullámok eredő hullám

15 áramerősség hf A E A fotoelektromos jelenség csak a fotonelmélettel értelmezhető 700 nm, E foton =1.77 ev nincs fotoelektron + kálium elektród, 2 ev kell egy elektron kiléptetéséhez A=2 ev (A kilépési munka) el, kin A 1 mv nm, E foton =2.25 ev 400 nm, E foton =3.1 ev v el = m/s v el = m/s U 400 nm _ A kilökött fotoelektronok kinetikus energiáját elektromos tér segítségével mérik. fotonenergia mv eu fotoelektron kinetikus energiája stop potenciál 2.25 ev 0.25 ev -0.25V 3.1 ev 1.1 ev -1.1V A hullámelmélet szerint a fotoelektronok kinetikus energiája arányos a fény intenzitásával. Mivel nem ez a helyzet, a fotonelméletet kell a fotoelektromos jelenség magyarázatára használni. magas intenzitású fény 550 nm alacsony intenzitású fény stop potenciál potenciálkülönbség

16 Anyaghullámok az elektromágneses sugárzásnak egyaránt vannak hullám és részecske tulajdonságai a klasszikusan részecsketermészetűnek tekintett elektronnal Davisson és Germer interferenciát hozott létre az elektronnak hullámtermészete is van minden elemi részecske bizonyos tulajdonságait csak hullámként való modellezésével lehet értelmezni az elemi részecskékhez hozzárendelhető egy hullámhossz, az ún. de Broglie hullámhossz: h Planck állandó l p impulzus Az elektron de Broglie hullámhossza: Js m nm kg v v v

17 Az elektromágneses spektrum 400 nm 750 nm