Nhóm biên soạn :
Gs.Ts.Ths.Bs. Mai Hà Lê Bảo
PGs. Nguyễn Đồn Anh Tuấn
Ts. Lã Ngọc Quỳnh Như
Ts. Lê Huỳnh Khánh Tiên
Đmt. Ngô Ngọc Hiệp

*Đmt: đánh máy thuê


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Mục Lục


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Chuyên đề 1: CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC, VẬN CHUYỂN VÀ CƠ THỂ SỐNG

Chương I: Chất lỏng và dòng chất lỏng
I.1. Áp suất thủy tĩnh
 áp suất là lực trên một đơn vị diện tích, đơn vị đo áp suất là N/m2 hay Pa, kí hiệu P.

Trong đó:
ρ: mật độ chất lỏng
g: gia tốc trọng trường
A: diện tích đáy bình
 1 mmHg = 1,33.102 (N/m2 = Pa)
_Như vậy áp suất trong lịng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu chứ khơng phụ thuộc diện
tích.
Áp dụng: Treo bình truyền nước: Bình phải treo đủ cao để áp suất thủy tĩnh ít nhất là

bằng áp suất trong lòng tĩnh mạch. (24 cm)

I.2. Nguyên lý Pascal
_Áp suất tại 1 điểm phụ thuộc vào độ sâu của nó và vào áp suất bên ngồi tác động lên
chất lỏng
_Nguyên lý: áp suất tác động lên một điểm trong một chất lỏng kín sẽ đc truyền khơng
suy giảm tới mọi điểm trong chất lỏng và tới thành bình ( và khơng chịu nén ).
_Ứng dụng: đo huyết áp gián tiếp bằng huyết áp kế hay trong bơm thủy lực.
Đo huyết áp: muốn đo huyết áp nói chung, huyết áp tối đa (tâm thu) và tối thiểu (tâm
trương) nói riêng, có thể dùng cách đo trực tiệp khi đưa ống chất lỏng của một áp kế vào
trong lòng động mạch.

I.3. Sức căng mặt ngồi và mao dẫn
_Trong lịng một chất lỏng tĩnh, lực tác động lên một phân tử chất lỏng bằng khơng, vì
các lực phân tử riêng lẻ cân bằng nhau. Tuy nhiên trên bề mặt , lực tác động khác 0 và
-3-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

hướng vào lịng chất lỏng. Mặt ngồi chất lỏng chống lại bất kì cố gắng nào nhằm tăng
diện tích của nó.
_Sức căng của mặt ngoài γ là tỉ số của lực bề mặt và độ dài mà nó tác dụng.
(Nm/m2 = J/m2)
_Sức căng mặt ngoài như năng lượng trên một đơn vị diện tích mặt ngồi.
_Hiện tượng mao dẫn: là hiện tượng chất lỏng tự dâng cao trong các ống rỗng trên chiều
cao của dung dịch. Lực hút giữa các phân tử chất lỏng < lực hút giữa chất lỏng và thành
ống do lượng chất lỏng trong ống quá nhỏ
*Vật lớn có S mặt ngồi trên một đơn vị diện tích nhỏ hơn vật nhỏ
Tại sao hình dạng ưa thích của thiên nhiên là hình cầu?

Hình cầu có diện tích bề ngồi bé nhất so với các khối khác
 Duy trì hình cầu cần năng lượng ít hơn.
(lực dính ướt > sức căng bề mặt)
*Đọc ví dụ: sức căng mặt ngồi vs Phổi

I.4. Phương trình liên tục. Định luật Bornoulli:
*Phương trình liên tục  v1.A1=v2.A2
_Phát biểu: lượng chất lỏng qua một ống có tiết diện cắt ngang thay đổi là như nhau nếu
không chịu nén
(ĐLBTKL, một TH riêng của ĐLBT vật chất)
*Bernoulli: dòng chất lỏng lý tưởng chảy qua đoạn ống tiết diện cắt ngang nhỏ hơn sẽ có
vận tốc lớn hơn, và do đó có áp suất tĩnh nhỏ hơn
Nói cách khác, dòng chất lỏng lý tưởng chảy qua đoạn ống tiết diện cắt ngang nhỏ hơn sẽ
có v lớn hơn ( pt liên tục), và do đó có p tĩnh ( nguồn gốc ngoại lai) nhỏ hơn (ĐL
Bernoulli)o99

I.5. Độ nhớt. Định luật Poiseuille:
*Độ nhớt: là tính chất dùng để chỉ ma sát nội chất lỏng, nó ngăn cản các vật chuyển động
tự do trong chất lỏng hay chất lỏng chảy tự do trong ống.
-4-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

P1 – P2 = 8QηL (πR4)
Trong đó:
Q: tốc độ dịng chảy (m3/s)
η: hệ số nhớt
R: bán kính ống
L: khoảng cách giữa 2 điểm xét

 P tĩnh: do nguồn gốc bên ngoài, nguyên nhân gây ra dòng chảy
P động: hệ quả chuyển động, dưới tác động của P tĩnh
Chất lỏng lý tưởng η = 0 ; P1=P2
Chất lỏng thực

η ≠ 0 ; P1 > P2

I.6. Số Reynoylds. Chảy tầng và chảy rối.
*Số Renoylds: tỉ số của sức cản quán tính đối với sức cản ma sát
Biểu thức:
Re =
L: độ dài đặc trưng của vật xét
Re =
*Chảy tầng, chảy rối:
_Chảy rối V1 > chảy tầng V2
_Re < 2000  chảy tầng
Re > 3000  chảy rối
2000 < Re < 3000  cả 2
_Chảy tầng khi đủ tốc độ sẽ trở thành chảy rối. Chảy rối tăng lực ma sát  cần tránh
_Cách tránh: V hay D

-5-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Chương II: Hệ tuần hồn
_Gồm: Tim và hệ mạch máu kín
_Chức năng:
• Vận chuyển

• Điều hịa: thể dịch và nhiệt
• Bảo vệ
_Nghiên cứu vật lý:
• Hoạt động điện và cơ học của tim
• Q trình vận chuyển máu trong hệ mạch

II.1. Công của tim
_Thành phần tĩnh At giúp máu thắng áp suất
At= p.Vt
_Thành phần động Ađ để tạo gia tốc máu
Ađ= ½ .m.v2 = ½.p.Vt.v2
Trong đó:
m: khối lượng máu
Vt: thể tích
p: khối lượng riêng
v: tốc độ máu
_Công của tim chủ yếu 99%
_Phần chủ yếu thuộc về thất trái.
Vậy cơng tồn phần do tâm thất tạo ra khi co là:
A=At + Ađ= p.Vt + ½.ρ.Vt.v2
Theo thực nghiệm: v=0.5 m/s

II.2. Dịng máu trong hệ mạch
_Tốc độ khá nhỏ
-6-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

 Trong động mạch chảy thành lớp, chảy rối chỉ xuất hiện ngay sau các van.

_Pt liên tục

Tiết diện mao mạch S lớn V nhỏ
• thuận lợi cho việc trao đổi chất
Áp dụng: Định luật Bernoulli
p + ½.ρv2 = const (với η=0)
Với:
p: áp suất TĨNH
½.ρv2: áp suất ĐỘNG
Thực tế η≠0  áp suất tĩnh tại mao mạch là nhỏ nhất
• Chưa thỏa đáng
Định luật Poiseulle
_Phương trình: η ≠ 0
ΔP = Po – P = = Q.Rtđ
Trong đó:
ΔP: độ giảm áp suất ở đoạn mạch
Po và P: áp suất tâm thu và áp suất tại đoạn mạch
Rtđ = : trở thủy động của dịng chất lỏng
Q: tốc độ dịng chảy (m3/s)
_Đo đạc:
• 80% tổng trở thuộc về tiểu động mạch và mao mch
ã ắ thuc tm v ẳ thuc mm
ã S gim áp lớn nhất ở tđm, rồi đến mm
Tại sao Rtđ tiểu động mạch > mao mạch?
-7-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Do:

1. Hiệu ứng thành mạch
2. Hệ mạch song song
Âm và siêu âm

II.3. Âm
_Môi trường đàn hồi: các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng
_Sóng: sự lan truyền dao động trong MTĐH
• Sóng ngang: là sóng có các phần tử dao động vng góc với phương truyền sóng
(vd: sóng trên mặt nước,…)
• Sóng dọc: là sóng có các phần tử dao động dọc phương truyền (Vd: sóng âm,…)
_Sóng âm: loại sóng dọc, khơng lan truyền trong mơi trường chân khơng.
_Sóng âm trong cơ thể: Mô mềm là dọc, Xương là ngang

II.4. Tốc độ truyền âm:
_Phụ thuộc:
• Áp suất khí quyển
• Nhiệt độ
• Độ ẩm
V= (331.5 + 0,6.T) (m/s)
Trong đó:
331,5: tốc độ âm tại mực nước biển ở O0C
T: nhiệt độ Celcius
_Thường: v= 340 m/s (ở 150C)
_Trong cơ thể: = 1540 m/s

II.5. Phân loại âm
*Theo tần số f:
Âm nghe thấy: 16-20 Hz  20 kHz
-8-



Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Hạ âm

: <16-20 Hz

Siêu âm

: >20 kHz

*Theo dạng sóng
Âm nhạc: nhiều tính tuần hồn, ít tắt dần
Tạp âm: ít tính tuần hoàn, nhanh tắt dần
Xung âm: tắt nhanh, biên độ lớn
Các Đặc Trưng:
Cao độ  Tần số
Mức to  Cường độ (và tần số)
Âm sắc  dạng sóng

II.6. Tần số và Cao độ
Với sóng điều hịa (Sóng sine):
Cao độ phụ thuộc Tần số
T/số thấp  Cao độ cao  âm trầm
T/số cao  Cao độ thấp  âm bổng
_2 tần số gấp đôi nhau tạo cảm giác dễ chịu khi nghe cùng nhau
Chúng được xem là cách nhau một quãng 8 hay bát độ (Octave)
_Vd: cơ quan tiền đình ốc tai:
• Đầu ốc tai: 20 kHz
• Cuối ốc tai: 16 Hz


II.7. Cường độ và Mức to:
_Cường độ âm I là năng lượng sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị
thời gian (W/m2)
_Mức to kí hiệu: N (dB)
_Tai người cực kì nhạy cảm
-9-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

? Vì sao tai người cực kì nhạy cảm? → Vì : Sự cảm thụ âm thanh tai không tỷ lệ

tuyến tính với cường độ âm thanh
_Ngưỡng nghe có mức to: 0 dB
Ngưỡng đau

: 120 dB

Nói thường

: 50 dB

Tạp âm đường phố

: 70 dB

Công thức:
N (dB) = 10.lg(I/Io)
Với I(Io) là cường độ âm xét (ngưỡng nghe)

Tác hại của tiếng ồn?
Bắt đầu từ 40 dB (nói thầm)
Nữ gấp đơi Nam.

II.8. Dạng sóng và Chất lượng âm
? 2 âm nghe với cùng cường độ nhưng với chất lượng hay sắc thái khác nhau
Vì: cao độ liên qua với tần số ( như nhau với 2 âm)
chất lượng liên quan các chi tiết dạng sóng ( khác nhau với 2 âm)
1 hàm tuần hồn bất kỳ bằng tổng các hàm sin và cos cộng lại.
1 hàm tuần hồn có thể sắp xỉ các hàm điều hòa
Âm sắc do số họa âm quy định
Âm sắc phụ thuộc vào dạng sóng; số tọa âm; số họa âm; số cách tổ hợp các họa âm.

II.9. Nguồn âm
_Từ biểu thức, có 3 cách để thay đổi tần số là thay loại dây khác để có khối lượng m
khác, thay đổi độ dài và thay đổi sức căng.
_Ta có ba loại cột khí: loại hai đầu mở, loại một đầu mở một đầu kín và loại hai đầu kín.
VII/ Hiệu ứng Droppler
-10-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Sự thay đổi của tần số thu được so với tần số âm gốc khi máy thu và guồn phát chuyển
động tương đối với nhau.
Ứng dụng:
• Xác định tốc độ vật chuyển động
• Xác định vật chuyển động lại gần hay ra xa
• Trong y khoa, tạo ra cách mạng
?Điều gì xảy ra khi vs ≥ v?

Xuất hiện sóng xung kích
Ứng dụng:
• Máy bay siêu thanh
• Y khoa: phá sỏi

II.10. Siêu âm trong Y học
Tần số siêu âm được chọn trong khoảng MHz ( hấp thụ chủ yếu ở 1-5c trong mơ mềm)
Chẩn đốn: 2-50 MHz
Điều trị: 1 và 3 MHz
*Bài tốn tối ưu hóa:
Tần số tăng: độ phân giải tăng ; độ xuyên thấy giảm
Tần số giảm: ngược lại.
*Môi trường siêu âm:
_Gel siêu âm
_MT nước
_Túi chất lỏng
1/ Siêu âm trong chẩn đốn
Đầu dị trong chẩn đốn vừa là máy phát vừa là máy thu các tín hiệu siêu âm
2 kĩ thuật cơ bản:

-11-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

_Siêu âm tạo hình: tín hiệu phản xạ trên bề mặt một bộ phận cơ thể được biến đổi thành
hình ảnh của tổ chức đó trên màn hình.
_Siêu âm dropper: tần số dịch Doppler được dùng để xác định tốc độ dòng máu, khảo sát
chuyển động của thành mạch, hệ cơ…
2/ Siêu âm trong điều trị

_Điều trị đau
_Giảm tạo sẹo
_Kĩ thuật siêu âm di
_Phá sỏi từ ngoài cơ thể
_Vệ sinh răng miệng
_Nam học
_Ứng dụng trong ngành vật lý trị liệu và phục hồi chức năng ( sóng xung kích )
?Siêu âm có an tồn?
*Trong Chẩn Đốn:
An tồn vì mật độ cơng suất nhỏ, μW/cm2
*Trong Điều Trị: Vật Lý Trị Liệu - Phục Hồi Chức Năng
An tồn vì mật độ cong suất nhỏ, mW/cm2
*Lĩnh vực khác:
An Toàn

-12-


Tổng hợp Lý Thuyết Vật Lý Y Sinh - 4B

Chuyên đề 2: NHIỆT, NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ CÁC HỆ THỐNG SỐNG

Chương I: Nhiệt độ và nhiệt lượng:
I.1. Nhiệt độ và trạng thái của vật chất:
− Pha của vật chất: trạng thái của cà hệ hay 1 phần hệ vật chất có tính chất vật lý và hóa
học giống nhau 3 pha: rắn, lỏng, khí: khác nhau ở sự sắp xếp và mức độ tương tác giữa
các p.tử.
− Trong tự nhiên, các chất có thể chuyển từ pha này sang pha khác khi điều kiện thay
đổi.
− Chuyển động nhiệt: các p.tử cấu tạo nên vật chất luôn chuyển động hỗn loạn. Cđ nhiệt

càng mạnh, sự liên kết giữa các p.tử càng yếu.
− Điểm ba: giới hạn áp suất nhỏ để trải qua pha lỏng (áp suất mà tại đó cà 3 pha cùng tồn
tại)
− Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định pha của vật chất.
Nhiệt độ là đại lượng vật lý dùng để đặc trưng định lượng cho cường độ chuyển động
nhiệt p.tử.
− Đơn vị đo (SI): Kelvin (K)
− Chuyển đổi: t (oC) = T (K) – 273.16
t (oF) = 32 + t (oC)

I.2. Đo nhiệt độ:
− Dụng cụ: nhiệt kế
− Chọn nhiệt kế tùy thuộc vào khoảng nhiệt độ cần đo, yêu cầu: tính chất thay đổi theo
nhiệt độ phải càng rõ (lớn) và càng tuyến tính
• Nhiệt độ cao: dùng phổ bức xạ
• Nhiệt độ thấp: dùng độ từ hóa
− Dụng cụ thường gặp trong sinh hoạt: chất lỏng (thủy ngân hay rượu) trong ống thủy
tinh. Thể tích chất lỏng thay đổi:
Vt: thể tích chất lỏng ở toC
V0: ở 0oC
γ: hệ số dãn nở

Vt = V0 (1 + γt)

-13-


− Cách tính nhiệt độ:
t (oC) = t1 + (t2-t1)
− Việc đo nhiệt độ bắt đầu từ sự thay đổi nhiệt độ nhiệt kế, nhờ truyền bớt hoặc thu nhiệt

vật cần đo.
− Cơ sở: nguyên lý về cân bằng nhiệt (nguyên lý 0 nhiệt động học): khi cho 2 vật có
nhiệt độ (t) khác nhau t.xúc nhau, t sẽ truyền từ vật có t cao hơn sang vật kia đến khi 2
vật có cùng t.

I.3. Nhiệt lượng. Sự tương đương giữa nhiệt và công:
*Nhiệt lượng:
− Cho 2 vật tiếp xúc/đặt trong 1 vùng khơng gian tách biệt, vật nóng hơn nguội dần, vật
lạnh hơn nóng dần cho tới khi chúng có cùng nhiệt độ -> sự truyền nhiệt từ vật có t cao
sang vật có t thấp
− Năng lượng ở trường hợp trên: nhiệt lượng (phần năng lượng mà vật nhận được hay
mất đi )
ΔQ = m.C.ΔT (m, C: khối lượng, nhiệt dung riêng của vật)
− Đơn vị tính: cal
Ca-lo là nhiệt lượng cần thiết cho 1g nước (ở 25oC) để nó tăng thêm 1oC
*Đo nhiệt lượng:
− Dụng cụ: nhiệt lượnng kế (buồng cách ly): xác định nhiệt lượng mà vật trao đổi trong
một thời gian nhất định với môi trường -> xác định nhiệt lượng cần thiết để 1 đơn vị
khối lượng của 1 chất tăng thêm 1oC/chuyển pha hoàn toàn ở nhiệt độ cố định.
−

Cách đo:

 Dùng một vật làm chuẩn (m1, C1, T1 đã biết)
 Cho vật cần xác định tiếp xúc nhiệt với vật chuẩn
m1C1 ∆T1 = m2C2 ∆T2
*Nhiệt và công:
− 2 cách trao đổi năng lượng:
• Thay đổi cường độ chuyển động nhiệt: truyền nhiệt
• Thay đổi năng lượng cơ học: thực hiện công

− 2 dạng trao đổi năng lượng và 2 năng lượng trên hồn tồn có thể thay thế lẫn nhau


Vd: Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng xù xì: Cơ năng → Nhiệt năng
Đốt nóng động cơ: pit-tơng chuyển động: Nhiệt năng → Cơ năng
− Sự tương đương giữa nhiệt và cơng:
Cơng liên quan đến chuyển động có trật tự của vật
Nhiệt liên quan đến chuyển động hỗn loạn của các phân tử
− Đơn vị đo: Joule (J) (bằng thực nghiệm)
1 Cal = 4,186 J

Chương II: Thuyết động học chất khí:
− Pha khí: các phân tử chuyển động nhiệt → va chạm nhau và va chạm thành bình chứa
→ áp suất lên thành bình → thay đổi V dễ dàng và chiếm hết thể tích bình chứa.
− Cho nên, để mơ tả trạng thái khí, cần có các tham số trạng thái: P,V,T. Hệ thức biểu
diễn quan hệ giữa chúng: phương trình trạng thái.
− Thuyết động học chất khí dùng các ĐL cơ học để giải thích các thuộc tính chất khí, đặc
biệt là khí lý tưởng, dựa trên các giả thuyết:
•

Mỗi khí là một tập hợp (hệ) những phân tử giống nhau, được xem là những quả
cầu rất nhỏ, hồn tồn đàn hồi

•

Các phân tử khơng ngừng chuyển động nhiệt (chuyển động Brown), nếu chúng va
chạm thì năng lượng và xung lượng bảo tồn (va chạm đàn hồi)

•


Ngồi va chạm, các phân tử chuyển động thẳng (tịnh tiến) và khơng tương tác với
nhau

•

Khơng có phương chuyển động nào là ưu tiên, xác suất theo mọi phương như
nhau.

II.1. Các Đluật thực nghiệm:
Quá trình đẳng nhiệt

Quá trình đẳng áp

Quá trình đẳng tích

ĐL Boyle-Mariotte

ĐL Gay Lussac

ĐL Charles- Gay Lussac

Nhiệt độ ko đổi thì tích áp Áp suất khí ko đổi thì thể tích
suất và thể tích khí ko đổi khí ln tỉ lệ thuận với nhiết
độ tuyệt đối

Thể tích ko đổi thì áp suất của
khí ln tỉ lệ thuận với nhiệt
độ tuyệt đối.



PV = P0V0

= hay =const

= hay =const

II.2. Phương trình trạng thái chất khí
*Khí lý tưởng (các quả cầu rất nhỏ đàn hồi khơng tương tác)
PV/T = const
*Khí thực:
− Khí thực có kích thước nhất định, nên chiếm một phần khơng gian trong thể tích V,
và có tương tác với nhau ngay cả khi ko va chạm qua lực hút.

II.3. Áp suất khí lên thành bình. Nội năng:
− Định luật Dalton: áp suất của hỗn hợp khí lý tưởng bằng tổng áp suất riêng phần
của từng loại trong hỗn hợp.
*Nội năng:
− Là năng lượng toàn phần của các dạng chuyển động và tương tác lẫn nhau của các
phần tử trong hệ.
− Với khí lý tưởng: nội năng của một hệ khí gồm động năng chuyển động nhiệt p.tử
− Nội năng của khí thực phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ
− Nội năng của hệ là một hàm trạng thái, nếu hệ trải qua một:
• Chu trình kín: Δu = 0
• Chu trình hở: Δu = = u2 – u1

Chương III: Nguyên lý I nhiệt động lực học và cơ thể sống:
III.1. Các khái niệm:
− Nhiệt động lực học: phần vật lý nghiên cứu các hệ vĩ mơ, trong đó diễn ra sự chuyển
hóa năng lượng giữa nhiệt và cơng hoặc các dạng NL khác.
− Hệ nhiệt động: đối tượng nghiên cứu Nhiệt động lực học, gồm nhiều phần tử nhưng hệ

được xem xét tổng thể trong trao đổi, chuyển hóa nhiệt lượng. Phân biệt 3 loại: mở,
kín, cơ lập.
− Các nguyên lý Nhiệt động lực học: các tiên đề, trên đó các nhiệt động lực học được
xây dựng
− Q trình nhiệt động lực: là q trình, trong đó hệ chuyển từ một trạng thái sang t.thái
khác qua hàng loạt các t.thái trung gian.


III.2. Nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng cho hệ kín:
− Định luật bảo tồn năng lượng: dQ = dU + A
− Chu trình kín: dU = 0
→ dQ = dA
− Khi hệ ko được cung cấp nhiệt, muốn sinh công phải giảm nội năng -> ko tồn tại động
cơ nhiệt vĩnh cửu sinh công mà ko cần cung cấp nhiệt + vẫn giữ nguyên nội năng (đ.cơ
vĩnh cửu loại 1)
− dQ và dA dương: động cơ (nhận nhiệt và sinh công)
− dQ và dA âm: thiết bị làm lạnh (nhận công và tỏa nhiệt)
− Động cơ nhiệt > < Thiết bị làm lạnh

III.3. Công và nhiệt trong cơ thể sống:
*Tổ chức sống như hệ mở:
− Pt cơ bản của sự cân bằng nhiệt đối với cơ thể: ΔQ = ΔE + ΔM +ΔA
ΔE: phần NL mất mát (đưa vào mơi trường)
ΔM: phần NL (hóa năng) dự trữ
*Cơng và nhiệt trong cơ thể sống:
− Nhiệt sơ cấp: trực tiếp phát sinh trong quá trình trao đổi chất với sự tham gia của các
phản ứng sinh hóa
− Các loại cơng trong cơ thể sống: cơng hóa học, cơng cơ học, cơng thẩm thấu, cơng
điện
• Cơng hóa học: là phần NL cung cấp cho các phản ứng hóa học

• Cơng cơ học: được thực hiện bằng cách co cơ: A =
− Nhiệt thứ cấp: sau khi thực hiện công hữu ích, năng lượng cũng giải phóng dưới dạng
nhiệt. Đó là nhiệt thứ cấp.
Bảo toàn năng lượng trong cơ thể sống:
E thu được = Nhiệt sơ cấp + Các dạng công
= Nhiệt sơ cấp + Nhiệt thứ cấp

Chương IV: Nguyên lý II nhiệt động lực học và cơ thể sống:
IV.1. Xác suất nhiệt động, entropi và nguyên lý II:
− Xác suất nhiệt động (w) của một trạng thái vĩ mô của hệ nhiệt động: số các trạng thái
vi mô ứng với (có thể có trong) trạng thái vĩ mơ đó.
− Entropy: đặc trưng cho độ mất trật tự của hệ nhiệt động


− Nguyên lý II được Boltzmann phát biểu: tự nhiên có xu hướng đi từ trạng thái có xác
suất nhỏ hơn đến trạng thái có xác suất lớn hơn.
− Với hệ cơ lập: hệ sẽ tiến tới trạng thái có xác suất lớn nhất trong quá trình bất thuận
nghịch, ở trạng thái này hệ tồn tại lâu dài với các quá trình thuận nghịch -> trạng thái
cân bằng nhiệt động.
− Hệ có hàng triệu p.tử, những sai lệch “mất cân bằng” ở quy mô quá bé (áp suất, mật
độ,... thay đổi chừng vài phần triệu): gọi là những thăng giáng xung quanh t.thái cân
bằng.

IV.2. Chiều hướng tăng entropi của hệ nhiệt động: (giống bên
Hóa)
Trong hệ cơ lập, entropy khơng giảm
dS ≥ 0
(dấu = ứng với các quá trình thuận nghịch)

IV.3. Entropi và năng lương tự do trong cơ thể:

− Hệ thống sống là hệ mở, các quá trình xảy ra trong đó là q trình bất thuận nghịch
dS = dSt + dSn
− Trong cơ thể:
dSt > 0
− Do trao đổi năng lượng với mơi trường:
→ dS có thể giảm

dSn có thể dương, âm hoặc bằng 0.


Chuyên đề 3: Ánh sáng và cơ thể sống

Chương I: Cơ sở vật lý
I.1. ÁNH SÁNG
- Ánh sáng chính là một dạng sóng điện từ, vừa có tính chất SĨNG, vừa có tính chất
HẠT:
+ Tính chất sóng: sự lan truyền  ví dụ: giao thoa, nhiễu xạ, khúc xạ….
+ Tính chất hạt: sự tương tác vs vật chất vs những khoản năng lượng xác định E=hv.
@ h= 6,625. 10-34J.s
@ v :tần số ánh sáng (1/s)
- Đặc tính ánh sáng:
+ khơng lan truyền tức thời.
+ tương tác với vật chất trong quá trình lan truyền.
+ thay đổi màu sắc khi phát đi từ nguồn sáng chuyển động.

I.2. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ.
- Phản xạ tồn phần xảy ra khi : góc tới lớn hơn góc giới hạn (i ≥ igh)
- Có 2 loại: + Phản xạ trên bề mặt phẳng
+ Phản xạ bề mặt gồ ghề ( tán xạ )
- Bản chất của gương có tính đối xứng.

1. GƯƠNG CẦU LÕM.


- Vật nằm trong f: ảnh ảo-cùng chiều -lớn hơn vật ( d- Vật nằm trong khoảng f và C: ảnh thật-ngược chiều-lớn hơn vật (f- Vật nằm ngoài C: ảnh thật -ngược chiều -nhỏ hơn vật ( d>2f)
- Vật nằm tại C thì ảnh ngược chiều và bằng vật.
 Cách nhớ: ảnh ảo luôn cùng chiều.
- Gương cầu lõm có thể biến đổi một chùm tia sáng tới song song thành chùm tia phản xạ
hội tụ, từ một chùm tia sáng phân kì hay hội tụ thành một chùm tia phản xạ song song, từ
chùm tia sáng phân kì thành chùm tia phản xạ hội tụ hay từ chùm tia sáng hội tụ thành
chùm tia phản xạ phân kì.

2.GƯƠNG CẦU LỒI.
- Ảnh ln ln là: ảo - cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật.
3. GƯƠNG PHẲNG.
- Ảnh ảo cùng chiều và bằng vật.

I.3. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ
n = c/v  Chiết suất càng lớn thì tốc độ truyền trong MT đó càng nhỏ.
* Câu thầy sẽ hỏi: góc khúc xạ và góc tới ntn nếu
- MT2 có chiết xuất > MT1 thì góc tới ≥ góc khúc xạ
- MT2 có chiết xuất < MT1 thì khơng có góc khúc xạ

I.4. GIAO THOA.
- Ánh sáng đi qua bị loe ra và gặp 2 lỗ kim S1, S2 dùi trên màn B. Ánh sáng lo era từ 2 lỗ
S1, S2 có phần chồng lên nhau , do đó chúng giao thoa với nhau.


+ Vân sáng, tối xen kẽ nhau.

I.5. NHIỄU XẠ.
- là hiện tương ánh sáng đi lệch khỏi phương truyền thẳng khi đi gần cấc vật cản nhỏ, vào
trong vùng tối hình học.
- Sự nhiễu xa qua lỗ nhỏ, khe hẹp, các vật góc cạnh…..

I.6. PHÂN CỰC ÁNH SÁNG.
- là ánh sáng có vecto cường độ điện trường phân bố khơng đều xung quanh phương
truyền ( MT có sự bất đẳng hướng về quang điều kiện để có ánh sáng phân cực )
- 2 loại: + phân cực toàn phần  dao động điện trường xảy ra theo 1 phương duy nhât
Vd: phân cực thẳng,.. (ánh sáng tự nhiên - ánh sáng mặt trời)
+ phân cực 1 phần  biên độ dao động tùy thuộc vào phương dao đông
Vd: phân cực elip,..
- Mặt phẳng phân cực là mặt phẳng chứa tia sáng và vng góc với phương phân cực ( là
mặt phẳng chứa vecto từ trường)
 ánh sáng tự nhiên là tập hợp các ánh sáng phân cực toàn phần phân bố với xác suất như
nhau theo các phương vng góc với phương truyền.
- Chất lưỡng chiết quang là chất tạo ra 2 tia khúc xạ khi ánh sáng tới khác với hướng
quang trục chính  hai tia khúc xạ này bị phân cực vng góc.
- Chất quang hoạt là chất làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng phân cực thẳng.

I.7. HẤP THỤ ÁNH SÁNG.
- Chú thích các đại lượng trong công thức:
I0:cường độ ánh sáng tới
I : cường độ ánh sáng truyền qua
L : bề dày lớp vật chất


k : hệ số tắt của chất hấp thụ (hệ số suy giảm tuyến tính), k = k (λ, t …)
ε: chỉ số tắt của dung dịch hoặc hệ số hấp thụ phân tử chất tan, phụ thuộc nhiệt độ và

bước sóng
C : Nồng độ dung dịch (nồng độ phân tử trong chất rắn)

I.8. HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN.
- Là hiệu ứng chuyển quang năng thành điện năng ( hiện tượng bộc lộ tính chất hạt của
ánh sáng)
E = ℎυ = h.(c/ λ)
- Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi năng lượng photon lớn hơn cơng thốt của
electron: λ ≤ λ0 , λ0 là giới hạn quang điện

Chương II: MẮT VÀ DỤNG CỤ BỔ TRỢ
II.1. CÁC TẬT QUANG HỌC CỦA MẮT.
- Khả năng phân ly của mắt: αmin = 1’ = 0000291 rad
Thị lực mắt: 1/ αmin
- CẬN THỊ
+ Hình ảnh tập trung phía trước võng mạc

+ Nguyên nhân: Trục nhãn cầu dài, công suất của mắt lớn, độ cong thủy tinh thể lớn →
bán kính nhỏ

- VIỄN THỊ
+ Hình ảnh tập trung phía sau võng mạc
+ Nguyên nhân: Trục nhãn cầu ngắn, công suất của mắt nhỏ, độ cong thủy tinh thể nhỏ→
bán kính lớn


- LOẠN THỊ
+ Nguyên nhân là nhiều độ tụ khác nhau, bề mặt giác mạc không đều, ảnh tập trung nhiều
chỗ

II.2. KÍNH HIỂN VI
- Độ phân giải của kính hiển vi là khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm mà kính phân biệt
được.
- Độ phân giải: rmin= 0,61. (lamda / n. sinα)
+ Bước sóng: độ phân giải càng lớn khi bước sóng càng nhỏ
+ Chiết suất mơi trường: Độ phân giải càng lớn (R càng nhỏ) khi chiết suất môi trường
giữa mẫu và vật kính lớn.
+ Góc mở vật kính: Độ phân giải càng lớn (R nhỏ) khi góc mở của vật kính càng lớn
- KHV trường tối
+ Phát hiện tốt góc cạnh, biên, hình dáng
+ Ứng Dụng: Huyết học, tinh thể hóa, cấu trúc xốp trong kính.
- KHV đồng tiêu: Khi cần quan sát các tế bào nằm sâu trong mô( tb TK )
- KHV phân cực: làm tăng độ tương phản để tăng chất lượng ảnh của của mẫu. nhờ tính
chất dị hướng quang học.

Chương III: Q TRÌNH THỊ GIÁC
- Phân biệt sáng tối: TB que ( khắp võng mạc)
- Phân biệt màu sắc: TB nón. ( tập trung quanh điểm vàng )
- Sắc tố thị giác: protide + retinal ( aldehyt của vitamin A1 )
- Tb Nón (Iodopsin) = photopsin + retinal cis 11
Tb Que (Rhodopsin) = scotopsin + retinal cis 11

III.1. Chu Trình Rhodopsin.
- TB hình nón: + Phân bố quanh điểm vàng
+ Có ba đỉnh hấp thụ : •420 -450 nm : xanh
•530 -550 nm : lục


•600-750 nm : đỏ
- TB hình que: + Phân bố khắp nơi trên võng mạc

+ Đỉnh hấp thụ ánh sáng 510nm
- Rối loạn thị giác:
+ Trichromat bình thường: Mắt có đủ ba tế bào hình nón để cảm nhận đủ ba màu RBG
+ Trichromat khơng bình thường: Mắt có batế bào hình nón nhưng đỉnh hấp thụ bị lệch
+ Dichromat: Mắt có hai tế bào hình nón và cảm nhân được hai màu sắc.
+ Monochromat: Mắt chỉ có một tế bào hình nón và chỉ nhận biết một màu
+ Chromat (Mắt chỉ có tế bào hình que)
- Ngun lý pp phân tích quang phổ hấp thụ ( p,tử trạng thái hơi và khí)
+.Chuyển động của các điện tử quanh hạt nhân
+ Chuyển động thay đổi tuần hồn vị trí của các hạt nhân so với nhau
+ Chuyển động thay đổi phương hướng của tồn phân tử trong khơng gian.
- pp phân tích quang phổ hấp thụ miền tử ngoai.
+ 10 nm -400nm
+ Ứng dụng : tr. 151, Kiểm tra thành phần nguyên tố, phân tử, và loạiliên kết.
- pp phân tích quang phổ hấp thụ miền hồng ngoại.
+ trùng vs dao động mạng tinh thể & NL quay.
+ Ứng dụng: tr. 153 , kiểm tra nhóm chức, liên kết hydro.