Диапазоны оптической области электромагнитных излучений 1. Крайний УФ диапазон1–10 нм 2. Дальнее УФ излучение10– 200 нм 3. Ближнее УФ излучение200– 400 нм 4. Видимый свет400–780 нм 5. Ближний ИК диапазон780–2,5*103 нм 6. Среднее ИК излучение2,5–50 мкм 7. Дальнее ИК излучение50–1000 мкм

Классификация оптических методов исследования Классификация по спектральным характеристикам оптического излучения: Классификация по спектральным характеристикам оптического излучения: а) Фотометрические а) Фотометрические б)Спектрофотометрические б)Спектрофотометрические 2. Классификация по виду взаимодействия вещества с излучением: 2. Классификация по виду взаимодействия вещества с излучением: а)Абсорбционная фотометрия а)Абсорбционная фотометрия б)Нефелометрия б)Нефелометрия в)Турбидиметрия в)Турбидиметрия г)Рефлектометрия г)Рефлектометрия д)Эмиссионная фотометрия д)Эмиссионная фотометрия е)Люминисцентная фотометрия е)Люминисцентная фотометрия 3. Классификация методов по объектам исследования: 3. Классификация методов по объектам исследования: а) Методы исследования биопробы и жидкости (аналитические) а) Методы исследования биопробы и жидкости (аналитические) б) Методы, предназначенные для исследования организма. б) Методы, предназначенные для исследования организма.

Явления, возникающие при прохождении света через объекты I0– интенсивность падающего светового потока; Iот–интенсивность светового потока, отраженной от стенки кюветы; Iп–интенсивность светового потока, поглощенной окрашенным раствором; Iр–интенсивность светового потока, рассеянного дисперсной средой; I – интенсивность светового потока, прошедшего через слой исследуемого вещества. I0 =Iот + Iп + I – для раствора, I0 =Iот + Iп + Iр + I – для дисперсной среды прозрачный дисперсная раствор среда

Прохождение светового потока через кювету с раствором Т =I / I 0 – коэффициент пропускания D = lg(l/T) = lg(I o /I) – оптическая плотность D λ =a λ CL, или lg (I 0 /I) = ε λ L, или I = I 0 еxp(-ε L ). – закон Бугера – Ламберта – Бера n lg (I 0 /I) = lg (I 0 /I i ) = D i i=1 i=1 – Нахождение оптической плотности р-ра для нескольких веществ

Схема одноканального абсорбционного фотоколориметра 1 – источник излучения 2 – оптическая избирательная система, 3а – исследуемое вещество, 3б – вещество сравнения, 4 – фотоприемное устройство, 5 – устройство преобразования информации, 6 – устройство регистрации и отображения информации.

Определение ширины полосы пропускания фильтра

Структура двулучевого одноволнового фотометра

Схема двухволнового одноканального фотометра

Обобщенная структурная схема одноканального спектрофотометра 1 – источник световой энергии, 2 – оптическая система, направляющая поток энергии на входную щель; 3 – входная щель; 4 – оптическая система, формирующая параллельный поток световой энергии; 5 – диспергирующий элемент (призма или дифракционная решетка); 6 – оптическая система, направляющая поток энергии на выходную щель; 7 – выходная щель; 8 – оптическая система, формирующая поток энергии, проходящий через кювету.

Рассеяние света при различных соотношениях размера частиц а и длины волны электромагнитного излучения λ Рэлеевское рассеяние Рассеяние Ми Индикатрисы рассеяния света для частиц разных размеров а

Схема нефелометра Iо – падающий световой поток; Iр – световой поток рассеянный средой

Схема энергетических переходов в молекуле при возникновении люминесценции

Явление люминесценции – основные закономерности Определение энергетического выхода люминесценции Спектры поглощенного излучения и возбужденного свечения (з-н Стокса) Определение концентрации вещества по люминесценции E = mλ Cl, С = E/mλl

Зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации флюоресцирующего вещества

Структура флуориметра ОИС1 – полосовой фильтр, пропускающий световой поток для возбуждения в полосе длин волн Δλ; ОИС1 – полосовой фильтр, пропускающий излученный световой поток в полосе длин волн Δλ2; Iо – падающий поток световой (возбуждающий) в полосе длин волн Δλ для исследуемого раствора; Iл –, излученный световой поток с максимумом излучения λ2; ΔIи – световой поток в полосе длин волн Δλ2

Схема подключения фотоэлектронного умножителя К – фотокатод, D1…D3 – диноды, РА – микроамперметр, А – анод, R – делитель напряжения

Схема хемилюминометра ОИС – полосовой фильтр, пропускающий излученный световой поток в полосе длин волн Δλ; Iл – световой поток, излучаемый исследуемой средой; ΔIл – световой поток в полосе длин волн Δλ.

Поляриметрия Определение концентрации оптически активного вещества С– концентрации оптически активного вещества (г/см 3 ) l – длины (дм) кюветы – удельное вращение – угол вращения при концентрации вещества 1 г/мл, длине трубки 10 см, температуре 20 0 С и желтом свете (D линия Na) – λ=589,3 нм. α – экспериментально измеренный угол вращения Раствор Направление вращения плоскости поляризации Тростниковый сахар+66,44Правое Виноградный сахар+52,5Правое Фруктовый сахар-91,9Левое Примеры оптических характеристик некоторых веществ

Схема полутеневого поляриметра 1 – источник света; 2 – конденсор; 3–4 – полутеневой поляризатор; 5 – трубка с измеряемым оптически-активным веществом; 6 – анализатор с отсчётным устройством; 7 – зрительная труба; 8 – окуляр отсчётного устройства (например, микроскопа-микрометра).

Фотооксигемометрия Определение сатурации крови кислородом ИЛИ Спектры поглощения различных форм гемоглобина: Oxy Hb оксигемоглобин Deoxy Hb – восстановленного гемоглобин Практическое определение SpO2 при фотооксигемометрии D(660), D(810) – величины оптической плотности крови измеренная с использованием света с λ 660 и 810 нм А и В опытные константы.

Пульсоксигемометрия Изменение величины поглощения при пропускании света через биоткань с кровеносными сосудами. Показатель оксигенации крови A и A= – пульсовые и постоянные составляющие поглощения по красному и инфракрасному каналу

Структурная схема пульсоксиметра Устройство аналоговой обработки сигналов фотоприемник ик-к- светодиоды Формирователь управляющих сигналов АЦП Контроллер обработки сигналов Устройство визуализации результатов Блок управления (клавиатура) Устрройство тревожной сигнализации ДАТЧИКДАТЧИК