Физика и ее применение к моей будущей профессии .

Слайд 1

Слайд 2

Аппаратчик – оператор в биотехнологии

Слайд 3

Деятельность аппаратчика-оператора представляет собой сложный процесс, где необходимы знания физики. Чтобы пользоваться контрольно-измерительными приборами, специалист должен разбираться в технологии оборудования, знать технологическую схему управления установки. Это оборудование необходимо для получения соответствующих данных, которые аппаратчик-оператор должен уметь анализировать. Поскольку вся работа на производстве автоматизирована и оснащена контрольно-измерительными приборами, то необходим специалист, компетентный именно в этой области. Он именуется аппаратчиком-оператором в биотехнологии.

Слайд 5

Знания, получаемые на уроках физики, мы применяем при изучении таких специальных предметов , как «Технология выделения и химические очистки продуктов биосинтеза», «Основы технологии биосинтеза». Например, при изучении темы « Спектральный анализ и его применение» , мы получаем знания, которые необходимы при изучении предмета «Контроль технологических процессов производства продуктов биосинтеза»

Слайд 6

Спектральный анализ и его применение Атомы любого химического элемента дают спектр, не похожий на спектры всех других элементов: они способны излучать строго-определенный набор длин волн. На этом основан спектральный анализ - метод определения химического состава вещества по его спектру. Благодаря индивидуальности спектров имеется возможность определить химический состав тела. С помощью спектрального анализа можно обнаружить данный элемент в составе сложного вещества если даже его масса не превышает 10-10. Это очень чувствительный метод. Количественный анализ состава вещества по его спектру затруднен, так как яркость спектральных линий зависит не только от массы вещества, но и от способа возбуждения свечения. Так, при низких температурах многие спектральные линии вообще не появляются. Однако при соблюдении стандартных условий возбуждения свечения можно проводить и количественный спектральный анализ. В настоящее время определены спектры всех атомов и составлены таблицы спектров. С помощью спектрального анализа были открыты многие новые элементы: рубидий, цезий и др. Спектральный анализ является основным методом контроля состава вещества в металлургии, машиностроении, атомной индустрии. С помощью спектрального анализа определяют химический состав руд и минералов . Состав сложных, главным образом органических, смесей анализируется по их молекулярным спектрам.

Слайд 7

Спектральный состав излучения различных веществ весьма разнообразен. Но, несмотря на это, все спектры, как показывает опыт, можно разделить на три сильно отличающихся друг от друга типа.

Слайд 8

Непрерывные спектры. Солнечный спектр или спектр дугового фонаря является непрерывным. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин. В спектре нет разрывов , и на экране спектрографа можно видеть сплошную разноцветную полосу . Непрерывные (или сплошные) спектры, как показывает опыт, дают тела , находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы. Для получения непрерывного спектра нужно нагреть тело до высокой температуры.

Слайд 10

Линейчаты е спектры. На спектроскопе также можно увидеть частокол цветных линий различной яркости, разделенных широкими темными полосами. Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только вполне определенных длин волн. Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном состоянии . В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Это самый фундаментальный, основной тип спектров . Обычно для наблюдения линейчатых спектров используют свечение паров вещества в пламени или свечение газового разряда в трубке, наполненной исследуемым газом.

Слайд 12

Полосатые спектры. Полосатый спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками . С помощью очень хорошего спектрального аппарата можно обнаружить, что каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень тесно расположенных линий. В отличие от линейчатых спектров полосатые спектры создаются не атомами, а молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом . Для наблюдения молекулярных спектров так же, как и для наблюдения линейчатых спектров, обычно используют свечение паров в пламени или свечение газового разряда.

Слайд 14

Спектральные аппараты

Слайд 15

Устройство спектрального аппарата

Слайд 16

Для точного исследования спектров н еобходимы приборы, дающие четкий спектр, т. е. приборы, хорошо разделяющие волны различной длины и не допускающие перекрытия отдельных участков спектра. Такие приборы называют спектральными аппаратами. Чаще всего основной частью спектрального аппарата является призма или дифракционная решетка. Рассмотрим схему устройства призменного спектрального аппарата . Исследуемое излучение поступает вначале в часть прибора, называемую коллиматором . Коллиматор представляет собой трубу, на одном конце которой имеется ширма с узкой щелью, а на другом - собирающая линза. Щель находится на фокусном расстоянии от линзы. Поэтому расходящийся световой пучок, попадающий на линзу из щели, выходит из нее параллельным пучком и падает на призму. Так как разным частотам соответствуют различные показатели преломления , то из призмы выходят параллельные пучки, не совпадающие по направлению. Они падают на линзу. На фокусном расстоянии этой линзы располагается экран - матовое стекло или фотопластинка. Линза фокусирует параллельные пучки лучей на экране, и вместо одного изображения щели получается целый ряд изображений. Каждой частоте (узкому спектральному интервалу) соответствует свое изображение. Все эти изображения вместе и образуют спектр. Описанный прибор называется спектрографом. Если вместо второй линзы и экрана используется зрительная труба для визуального наблюдения спектров, то прибор называется спектроскопом.

Слайд 17

Спектрофотометр Спектрофотометр - это прибор с широчайшим диапазоном применения для анализа и идентификации самых разных веществ в химии, фармакологии, нефтехимии, экологии, медицине, пищевой промышленности, биологии и т.д. Огромное количество разработанных методик позволяет использовать спектрофотометр для решения задач количественного и качественного анализа, определения содержания как неорганических, так и органических веществ, а так же иммуноферментного анализа. Спектрофотометры работают в лабораториях санэпиднадзора, технологического и экологического контроля самых разных предприятий, в научно-исследовательских, фармацевтических и промышленных предприятиях, где при их помощи производятся:

Слайд 18

измерения в биохимии, иммунохимии, фармакологии; научно-исследовательские работы в химии, биологии, физике и др. определение состава лекарственных препаратов, сырья, а так же их подлинности; определение показателей качества воздуха атмосферного, рабочей зоны, промышленных выбросов; определение содержания и концентрации химических веществ в почве; определение показателей качества воды: питьевой, природной, сточной очищенной, сточной; определение концентрации ПАВ и анализ ферментов; контроль качества продуктов питания; контроль стекол, красок, сырья и т.п..;

Слайд 19

Спектрофотометр является на сегодняшний день одним из важнейших приборов в совокупности лабораторного оборудования. Предлагаемые спектрофотометры оснащены самой современной электроникой, а так же интерфейсом для связи с персональными компьютерами, они удобны и легки в эксплуатации. Итак, спектральный анализ применяется почти во всех важнейших сферах человеческой деятельности: в медицине, в криминалистике, в промышленности и других отраслях, которые существуют для блага человечества. А хорошее знание физики имеет большое значение в нашей профессии.