Summary
Samenvatting Biomedische fysica
- Course
- Institution
Samenvatting van 65 pagina's voor het vak Biomedische Fysica aan de Artesis
[Show more]
Seller
Follow
lizelourdon
Content preview
Biomedische fysica1. Deel 1: Foutenleer
De afleesfout = de helft van de kleinste verdeling op het meettoestel.
De meetfout of absolute fout (AF) op een meting is het maximaal positief verschil tussen de gemeten
waarde en de werkelijke waarde. De AF = 2x de afleesfout (tenzij anders vermeld door de fabrikant).
Alle cijfers verschillend van 0 zijn steeds beduidende cijfers (BC). Nullen tussen of rechts van andere cijfers
zijn ook beduidend. Niet-beduidende nullen moeten vermeden worden omdat deze een verkeerde
indruk van nauwkeurigheid geven. Je kan ze vermijden door gebruik te maken van een gepaste eenheid of
macht van 10.
De wetenschappelijke notatie van een getal bestaat uit
- Een teken (- of eventueel +)
- Een mantisse = [1; 10]
- 10 tot een macht (een geheel getal)
In de verkorte wetenschappelijke notatie is de macht vervangen door E. (bv. E+2 = 102)
Volg bij het afronden en noteren van de AF en het meetresultaat steeds deze procedure:
- Kies de eenheid zodanig dat het getal a ligt tussen 0,03 ≤ a < 30.
Dit kan door een voorvoegsel of door een factor 10n in te voeren voor de eenheid. Deze macht n dient
bij voorkeur een veelvoud van 3 te zijn. Voorvoegsels bij de eenheid verdienen de voorkeur op een
factor 10n.
- Het getal a in de AF rond je zodanig af dat er slechts 1 of 2 beduidende cijfers overblijven. Het tweede
beduidende cijfer is enkel toegelaten indien het eerste beduidende cijfer een “1” of een “2” is.
- Rond het meetresultaat af op dezelfde grootte orde van 10x/met dezelfde eenheid.
- Geef het meetresultaat hetzelfde aantal decimalen als de AF.
Om te weten binnen welke grenzen een resultaat betrouwbaar is, kan je de AF expliciet vermelden of kan je
je resultaat weergeven met een correct aantal beduidende cijfers (= benaderende foutentheorie: we
beschouwen 1 eenheid van het minst BC als de AF op de waarde).
Berekenen van een product of quotiënt: kleinst aantal BC.
Berekenen van een som of een verschil: kleinst aantal decimalen.
Om de AF op een product of een quotiënt te berekenen, moet men eerst de procentuele fouten bepalen
van elke factor in dat product of quotiënt.
AF Absulote fout
PF=RF ∙100 %= ∙ 100 %= ∙100 %
W Waarde van de grootheid
De PF wordt op dezelfde manier afgerond als de AF. De PF op een product of een quotiënt is gelijk aan de
som van de procentuele fouten op de afzonderlijke factoren in dat product of quotiënt.
1
,2. Deel 2: De lichtmicroscoop
2.1. Lichtbreking
De snelheid van het licht in het vacuüm is gelijk aan c = 2,99792458·108 m/s ≈ 3,00·108 m/s . In transparante
materialen is de snelheid van het licht een fractie lager. In lucht is deze afname miniem. Glas of water
hebben een grotere invloed. De brekingsindex n van een stof is een maat voor deze invloed.
Brekingsindex n
c
n= waarbij c de snelheid van het licht is en v een bepaalde middensto f
v
Wanneer licht van een transparant medium naar een
ander transparant medium met verschillende
brekingsindex gaat, wordt een deel van het invallende
licht op het grensvlak tussen beide media weerkaatst. Dit
fenomeen wordt reflectie genoemd. Het overige deel
loopt door in het nieuwe medium. Alle lichtstralen die
niet loodrecht op grensvlak invallen, zullen veranderen
van richting. Dit fenomeen wordt lichtbreking of refractie
genoemd. De invalshoek θ1 is de hoek die de invallende
straal maakt met de normaal op het grens vlak tussen beide media. De brekingshoek θ2 is de hoek die de
gebroken straal maakt met de normaal op het grensvlak. Als licht van een medium waarin het een hogere
snelheid heeft, overgaat naar een medium waarin het een lagere snelheid heeft, breekt het naar de
normaal toe. Omgekeerd breekt het van de normaal weg.
De brekingshoek hangt af van de lichtsnelheid in de twee media en van de invalshoek.
De wet van Snellius, de brekingswet
n1 ∙sin θ 1=n2 ∙sin θ2
2.2. Totale interne reflectie
In deze figuur gaat het licht over van een medium
met een grotere brekingsindex naar een medium met
een kleinere brekingsindex. Van links naar rechts
wordt de invalshoek steeds groter. Er bestaat een
invalshoek waardoor de brekingshoek 90° bedraagt
en het licht dus langs het grensvlak loopt. Deze hoek
wordt de kritische hoek θC genoemd. Als de
invalshoek groter is dan de kritische hoek, treedt er
geen breking op, maar wordt alle licht gereflecteerd. Dit wordt de totale interne reflectie genoemd. Als de
invalshoek kleiner is dan de kritische hoek, wordt een deel van het licht gebroken en een deel
gereflecteerd. Het verschijnsel van de totale interne reflectie wordt gebruikt in optische instrumenten
(glasvezelkabels = hele fijne lichtbuisjes met cladding -> endoscopie).
Met behulp van prisma’s kan een lichtbundel gestuurd worden volgens een gewenst pad. Prisma’s worden
verkozen boven spiegels omdat ze al het licht reflecteren via totale interne reflectie. Wanneer spiegels
gebruikt worden gaat een deel van het licht verloren wat een negatief effect heeft op de helderheid van het
beeld.
2
,2.3. Beeldvorming bij eenvoudige lenzen
Een dunne lens heeft 2 oppervlaktes waar lichtbreking plaatsvindt. Lenzen worden typisch vervaardigd uit
glas of kunststof. Deze hebben een grotere brekingsindex dan lucht.
Positieve lens Negatieve lens
- Centraal dikker -> bol - Centraal dunner -> hol
- Min 1 convex(bol) oppervlak - Min. 1 concaaf(hol) oppervlak
Evenwijdig invallen: Evenwijdig invallen:
- Convergeren in F - Divergeren
- Reëel beeld - Virtueel beeld
Benaming van eenvoudige lenzen:
De as van een lens is de denkbeeldige lijn die door het midden van de lens loopt en op die manier ook
loodrecht op beide oppervlakten van de lens staat. Bij een dunne, biconvexe lens breken de invallende
stralen naar de as toe en ze breken opnieuw naar de as toe wanneer ze de lens verlaten aan de andere
kant. Stralen die evenwijdig invallen op de lens convergeren in 1 punt, het brandpunt F (enkel bij dunne
lenzen). De afstand van het midden van de lens tot het brandpunt wordt de brandpuntafstand f genoemd.
De brandpuntafstand is aan beide zijden van de lens gelijk. Als evenwijdige stralen onder een bepaalde
hoek op de lens invallen, convergeren ze ook tot 1 punt, maar dat punt ligt dan niet op de as van de lens.
Het brandvlak is het vlak dat alle brandpunten bevat. Wanneer de brandpuntafstand van de lens gekend is,
kan voor elk voorwerp de positie van het beeld bepaald worden. Dit wordt gedaan door 3 stralen te
tekenen.
Voor een dunne, positieve lens wordt het verband tussen de voorwerpsafstand d0, beeldafstand di en
brandpuntafstand f weergegeven door:
1 1 1
= +
f d0 d1
Voor een dunne, negatieve lens wordt het verband tussen de voorwerpsafstand do, beeldafstand di en
brandpuntafstand f weergegeven door:
−1 1 1
= −
f d0 d1
3
, f is positief voor positieve lenzen en negatief voor negatieve
lenzen; do is positief; di is positief als het beeld zich aan de andere
kant van de lens bevindt dan het voorwerp.
De laterale/lineaire vergroting m van een lens is de hoogte van het beeld hi gedeeld door de hoogte van het
object ho. hi is positief als het beeld dezelfde richting heeft als het voorwerp; ho is altijd rechtop en positief.
Laterale/lineaire vergroting m
hi −d i
m= =
h0 d 0
De sterkte P van een lens wordt in de oftalmologie vaak uitgedrukt in dioptrie D. Positieve lenzen hebben
positieve sterkte. Negatieve lenzen hebben negatieve sterkte
Sterkte P
1
P=
f
De lenzenmakersvergelijking geeft het verband weer tussen de brandpuntafstand van een dunne lens en
de kromtestralen van de 2 oppervlakken van de lens (R1 & R2) en de brekingsindex.
Lenzenmakersvergelijking
1
f
=(n−1)∙
1 1
+
(
R1 R2 )
Wanneer meerdere lenzen gecombineerd worden, vormt het beeld v.d. eerste lens het object v.d. tweede.
De totale vergroting is het product van de 2 afzonderlijke vergrotingen.
2.4. Correctielenzen voor het menselijk oog
Stralen die afkomstig zijn van een voorwerp moeten door het menselijk
oog gebroken worden en een scherp beeld vormen op het netvlies
achteraan het oog. De lichtstralen moeten daarvoor achtereenvolgens
door het hoornvlies (n=1,376), een kamer met kamervocht (n=1,336), de
lens (n=1,386-1,406) en een gelachtige stof die het glasachtig lichaam
wordt genoemd en het grootste volume van het oog uitmaakt (n=1,337).
De lens kan d.m.v. oogspieren dikker en krommer of dunner en vlakker worden en dient bijgevolg om
voorwerpen op verschillende afstanden van het oog scherp te stellen = accomoderen. De kortste afstand
waarop het oog kan scherpstellen, wordt het nabijheidspunt genoemd = ca. 25cm. De verste afstand
waarop het oog kan scherpstellen, wordt het vertepunt genoemd = ꝏ.
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller lizelourdon. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.95. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
50843 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now