Diagnosztikai képalkotó eljárások fizikai alapjai GEFIT303BL

2023/24. tanév, 2. félévi tematika

1. konzultáció (márc. 1. 8.30 – 12.45) Hullámtani alapismeretek átismétlése. Az elektromágneses hullámok: energiaviszonyok, intenzitás, interferencia, polarizáció, az elektromágneses spektrum.

Az elektromágneses spektrum. A sugárzás kvantumos természete: a hőmérsékleti sugárzás. Stefan-Boltzmann-, Wien- és Planck-törvényei

A fotoeffektus és a Compton-szórás. Az anyag kettős természete, az elektron hullámtermészetének igazolása.

A határozatlansági reláció és alkalmazásai. Atomok színképe, Bohr-posztulátumok, Franck-Hertz kísérlet

A perdület a kvantummechanikában, iránykvantálás, a kvantumszámok rendszere a H-atomban. A mágneses momentum, a Zeeman-effektus, az elektronspin

A röntgen sugárzás (fékezési és karakterisztikus), a Moseley-törvény, az Auger folyamat.

2. konzultáció (ápr. 5. 8.30 – 12.45)

Radioaktivitás, α-, β-, γ-bomlás és sugárzás. Radioaktív bomlástörvény, aktivitás, bomlási sorok.

Az ionizáló sugárzások kölcsönhatása anyaggal, nehéz és könnyű töltött részek kölcsönhatása, röntgen és g-sugárzás kölcsönhatása

Az ionizáló sugárzások mérése, gáztöltésű detektorok (ionizációs kamra, GM-cső, stb.), szilárdtest detektorok (szcintillációs, félvezető, stb.), a ködkamra

Az atommag felfedezése (a Rutherford-kísérlet), az atommag főbb tulajdonságai. A nukleáris kölcsönhatás, kötési energia és tömegdefektus.

A potenciálkád modell. Az egy nukleonra jutó kötési energia. Az α- és β-bomlás értelmezése

Laboratóriumi bemutató: Hullámgép, A fehér fény felbontása prizmával és optikai ráccsal, Optikai spektrumok: izzólámpa kül. hőmérsékleteken, a Nap spektruma, fénycső, glimmlámpa, LED, monitor, lézerek Sugárzások bemutatása nagyfelületű diffúziós ködkamrával (háttér, gamma, béta, alfa (toron)), Sugárzásmérő műszerek bemutatása (proporcionális számlálós doziméter, GM-csövek, PEM), Sugárzások gyengülése anyagokon történő áthaladása közben, Néhány gamma spektrum felvétele

Kötelező és ajánlott irodalom, jegyzetek, tankönyvek:

Paripás B.: Modern fizika, http://www.uni-miskolc.hu/~www_fiz/paripas/diagn/

Orvosi biofizika, Medicina Könyvkiadó, 2003

Marx György: Atommagközelben, Mozaik Oktatási Stúdió, 1996

Demjén-Szótér-Takács: Fizika II. (Elektrodinamika, optika), 1990 (ME jegyzet)

Zsúdel László: Biofizika, Egészségügyi Szakképző és Továbbképző Int., 2006.

A tárgy lezárásának módja: aláírás + kollokvium

Az aláírás megszerzésének feltételei:

A szorgalmi időszak végén azok a hallgatók kapnak aláírást, akik az alábbi két feltételnek megfelelnek:

a, a tanóráknak legalább az 60 %-án részt vettek és ott elfogadhatóan szerepeltek,

b, a megadott témákból összeállított zárthelyi dolgozatokat legalább elégségesre megírták, illetve az elégtelen vagy elmulasztott dolgozat anyagából sikeres pótzárthelyit írtak.

A zárthelyik a tananyaghoz kapcsolódó feleletválasztós kérdéseket tartalmaznak. Az érdemjegyet a zárthelyik összpontszáma határozza meg, elégségeshez a lehetséges pontoknak legalább az 50%-át kell megszerezni.

Az aláírás pótlásának feltételei:

Azok a hallgatók, akik a b, feltételnek nem felelnek meg az aláírást a vizsgaidőszak erre kijelölt részében a megfelelő zárthelyi dolgozat megírásával szerezhetik meg. Az a, feltételnek nem megfelelő hallgatók az aláírást az egész félév anyagából tett írásbeli beszámolóval szerezhetik meg. Akik egyik feltételnek sem felelnek meg azoktól a tanszék az aláírást véglegesen megtagadja.

A vizsga letételének módja:

A vizsga írásbeli, amelyen az előre kiadott vizsgakérdések közül néhányat ki kell dolgozni. A vizsga végső érdemjegyébe a szorgalmi időszakban végzett munka 40 % erejéig beszámít.

Miskolc, 2024. február 9.

Dr. Paripás Béla

egyetemi tanár