E-Book Overview
химическое и биологическое действие лазерного излучения. Изложение исходит из первых принципов физики взаимодействия излучения с веществом: нестационарного уравнения Шредингера, динамики матрицы плотности, уравнений Блоха. Далее даны некоторые необходимые базовые сведения из молекулярной спектроскопии. Рассмотрены процессы внутри- и межмолекулярной релаксации возбуждений в молекулярно-конденсированных средах. Последовательно изложены процессы релаксации, приводящие к модификации химической структуры молекул: одноквантовая фотохимия и нелинейные селективные фотопроцессы. Показаны особенности равновесной – тепловой – диссоциации молекул под действием лазерного излучения по сравнению с обычным пиролизом. Рассмотрено действие излучения на системы химических реакций. В связи с этим приведены некоторые сведения из теории нелинейных колебаний (фазовые портреты, особые точки, устойчивость, бифуркации и катастрофы). Наконец, даны некоторые принципы современной теоретической биофизики, определяющие биологические эффекты воздействия лазерного излучения. Определенное внимание уделено терапевтическому действию низкоинтенсивного лазерного излучения.
E-Book Content
Федеральное агентство по образованию Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
В.Б. Ошурко
ХИМИЧЕСКОЕ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Учебное пособие Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
Москва 2008
УДК 535.14/075 ББК 22.343я7 О-96 Ошурко В.Б. Химическое и биологическое действие лазерного излучения: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 2008. – 160 с. В учебном пособии последовательно изложены основные физические механизмы, определяющие химическое и биологическое действие лазерного излучения. Изложение исходит из первых принципов физики взаимодействия излучения с веществом: нестационарного уравнения Шредингера, динамики матрицы плотности, уравнений Блоха. Далее даны некоторые необходимые базовые сведения из молекулярной спектроскопии. Рассмотрены процессы внутри- и межмолекулярной релаксации возбуждений в молекулярно-конденсированных средах. Последовательно изложены процессы релаксации, приводящие к модификации химической структуры молекул: одноквантовая фотохимия и нелинейные селективные фотопроцессы. Показаны особенности равновесной – тепловой – диссоциации молекул под действием лазерного излучения по сравнению с обычным пиролизом. Рассмотрено действие излучения на системы химических реакций. В связи с этим приведены некоторые сведения из теории нелинейных колебаний (фазовые портреты, особые точки, устойчивость, бифуркации и катастрофы). Наконец, даны некоторые принципы современной теоретической биофизики, определяющие биологические эффекты воздействия лазерного излучения. Определенное внимание уделено терапевтическому действию низкоинтенсивного лазерного излучения. Данное издание представляет собой учебное пособие начального уровня, предназначенное для студентов старших курсов, обучающихся по специальностям «Физика конденсированных сред» и «Лазерная физика», а также для аспирантов соответствующих специальностей. Пособие подготовлено в рамках Инновационной образовательной программы МИФИ. Рецензент д-р физ.-мат. наук, проф. И.М. Дмитриевский ISBN 978-5-7262-0985-2
© Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2008
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................4 Глава 1. ОБЩИЙ ПОДХОД К ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ...........................................................................................................7 1.1. Уравнения Блоха ...............................................................................................7 1.2. Кинетические уравнения......................................