Электрографические формулы – Как написать электронно-графическую формулу 🚩 как определить электронную формулу элемента 🚩 Естественные науки

Электронная формула химических элементов

Что такое электронная формула

Наиболее часто электронные формулы записывают для атомов в основном или возбужденном состоянии и для ионов.

Существует несколько правил, которые необходимо учитывать при составлении электронной формулы атома химического элемента. Это принцип Паули, правила Клечковского или правило Хунда.

При составление электронной формулы следует учитывать, что номер периода химического элемента определяет число энергетических уровней (оболочек) в атоме, а его порядковый номер количество электронов.

Согласно правилу Клечковского, заполнение энергетических уровней происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел (n + l), а при равных значениях этой суммы – в порядке возрастания n:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≈ 3d < 4p < 5s ≈ 4d < 5p < 6s ≈ 5d ≈ 4f < 6p и т.д.

Так, значению n + l = 5 соответствуют энергетические подуровни 3d (n = 3, l=2), 4d (n=4, l=1) и 5s (n=5, l =0). Первым из этих подуровней заполняется тот, у которого ниже значение главного квантового числа.

Поведение электронов в атомах подчиняется принципу запрета, сформулированному швейцарским ученым В. Паули: в атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковыми все четыре квантовых числа. Согласно принципу Паули, на одной орбитали, характеризуемой определенными значениями трех квантовых чисел (главное, орбитальное и магнитное), могут находиться только два электрона, отличающиеся значением спинового квантового числа. Из принципа Паули вытекает следствие: максимально возможное число электронов на каждом энергетическом уровне равно удвоенному значению квадрата главного квантового числа.

Электронная формула атома

Электронную формулу атома изображают следующим образом: каждому энергетическому уровню соответствует определенное главное квантовое число n, обозначаемое арабской цифрой; за каждой цифрой следует буква, соответствующая энергетическому подуровню и обозначающая орбитальное квантовое число. Верхний индекс у буквы показывает число электронов, находящихся в подуровне. Например, электронная формула атома натрия имеет следующий вид:

₁₁N 1s²2s²2p⁶3s¹.

При заполнение электронами энергетических подуровней также необходимо соблюдать правило Хунда: в данном подуровне электроны стремятся занять энергетические состояния таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным (это наиболее наглядно отражается при составлении электронно-графических формул).

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Физические основы электрографии

Количество просмотров публикации Физические основы электрографии – 721

Электрография

Сердце как насос

В 1628 году английский врач В. Гарвей подсчитал массу крови, выбрасываемой сердцем в артерии в течение нескольких часов. Оказалось, что она значительно превышает массу человеческого тела. Отсюда вывод: в сердце многократно поступает одна и та же кровь, то есть сердце работает как насос.

При нормальной работе сердца объём желудочка меняется от 85 до 25 см³ (в конце систолы).

Моделируя объём желудочка сферой, можно рассчитать, что сила, развиваемая сердцем в начале систолического выброса равна 87 Н, а в конце 66 Н (соответственно давление (9,3 кПа и 16 кПа). Это означает, что сердце развивает меньшую силу при наибольшем давлении. Время систолы t_с = 0,3 с; время диастолы равно 0,7 с.

Выделим две фазы кровотока в системе ʼʼлевый желудочек сердца – крупные сосуды – мелкие сосудыʼʼ. Крупные сосуды рассматриваются как упругий резервуар.

Размещено на реф.рф
Это артериальная часть системы кровообращения.

Периферическая часть системы кровообращения (артериолы, капилляры) воспринимается как жесткая труба.

1-я фаза – приток крови в аорту из сердца с момента открытия аортального клапана до его закрытия. Стенки крупных сосудов растягиваются благодаря их эластичности. Часть крови резервируется в крупных сосудах, а часть проходит в мелкие сосуды (рис. 32). Ударный объём крови – объём крови, выбрасываемый желудочком сердца за одну систолу.

Рис. 32.Схематическое изображение кровотока

в крупных и микрососудах при открытом (а) и закрытом (б)

аортальном клапане

2-я фаза – ϶ᴛᴏ изгнание крови из крупных сосудов в мелкие после закрытия аортального клапана. Стенки крупных сосудов за счёт упругости возвращаются в исходное состояние, проталкивая кровь в микрососуды. В это время в левый желудочек поступает кровь из левого предсердия. dV/dt на рисунке ‑ это скорость изменения объёма сосудов.

а) Диполь в равностороннем треугольнике.

В случае если диполь поместить в центр равностороннего треугольника, то он будет равноудален от всœех его вершин. Можно показать, что в данном случае разность потенциалов между любыми двумя вершинами прямопропорциональна проекции дипольного момента на соответствующую сторону (к примеру, U_AB ~

P_eAB) (рис. 33).

Следовательно, можно записать:

P_еAC : P_еAB : P_еBC = U_AC : U_AB : U_BC

Сопоставляя величины проекций, можно судить о величинœе самого вектора P_е и его расположении внутри треугольника.

б) Токовый диполь.

В вакууме или в идеальном диэлектрике электрический диполь может сохраняться сколь угодно долго. Но в проводящей среде под действием электрического поля диполя возникает движение свободных зарядов и диполь экранируется.

Важно заметить, что для сохранения диполя в проводящей среде можно использовать источник тока ( ). Роль полюсов диполя будут играть заряды, индуцированные источником на электродах. В этом случае возникает электрический ток

I, который будет препятствовать эффекту экранирования диполя. В случае если сопротивление среды R, то: ;

– внутреннее сопротивление источника.

Ток движется от положительного к отрицательному электроду. Эти электроды называют истоком тока и стоком тока соответственно. Токовый диполь: в сосуд с электролитом опустили элемент питания. Двухполюсная система в проводящей среде, состоящая из истока и стока тока, принято называть дипольным электрическим генератором или токовым диполем. Характеристикой токового диполя является дипольный момент:

,

где l – расстояние между истоком и стоком.

Аналогия между P_e и P_T:

– при одинаковой форме электродов линии тока совпадают с линиями напряженности электростатического поля;

– формулы, характеризующие электрическое поле токового ди- поля, похожи на формулы, характеризующие поле обычного диполя.

Теория токового диполя применяется для модельного объяснения возникновения потенциалов, регистрируемых при снятии электрограмм.

в) Виды электрографии.

Живые ткани являются источником электрических потенциалов. Регистрация биопотенциалов принято называть электрографией.

Существуют следующие диагностические методы.

ЭКГ – электрокардиография – регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце при ее возбуждении.

ЭРГ – электроретинография – регистрация биопотенциалов сетчатки глаза, возникающих в результате воздействия на глаз.

ЭЭГ – электроэнцефалография – регистрация биоэлектрической активности головного мозга.

ЭМГ – электромиография – регистрация биоэлектрической активности мышц.

При изучении электрограмм решаются 2 задачи:

– прямая ‑ выяснение механизма возникновения электрограммы или расчет потенциала в области измерения по заданным характеристикам электрической модели органа;

– обратная ‑ выявление состояния органа по характеру его электрограммы.

Практически во всœех существующих моделях электрическую активность органов и тканей сводят к действию токовых электрических генераторов, находящихся в электропроводящей среде.

referatwork.ru

Электрография — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Электрогра́фия (ксерогра́фия) — метод репрогра́фии, использующий для переноса тонера (сухих чернил) электрический заряд. На принципе электрографии работают лазерные принтеры и копировальные аппараты.

Электрографию придумал Честер Карлсон. Первый оттиск он и его помощник Отто Корнеи получили в своей домашней лаборатории в Нью-Йорке 22 октября 1938 года

[1]^[2]. Патент на эту технологию был получен 6 октября 1942 года^[3]. Долгое время Карлсон безуспешно пытался внедрить своё изобретение, доказывая, что оно абсолютно необходимо для бизнеса, но везде ему отказывали, ссылаясь на то, что его изобретение слишком громоздко и сильно пачкает листы, к тому же человек может значительно лучше справиться с задачей копирования. Удача улыбнулась ему в 1944 году в Battelle Institute, расположенном в штате Огайо. Там ему предложили усовершенствовать технологию и даже нашли точное слово для названия данного процесса — «электрофотография». После чего лицензию на дальнейшую разработку и производство копировальных аппаратов приобрела фирма Haloid Company. Именно тогда было решено, что слово «электрофотография» слишком научное и может отпугнуть потенциального покупателя. Помощь в поиске более удачного названия оказал местный профессор-филолог. Он придумал термин «ксерография» от др.-греч. ξερός «сухой» и γράφω «пишу», а потом уже сам изобретатель Карлсон додумался сократить слово до простого «ксерокс». В итоге в 1948 году первые ксероксы появились на рынке, а первая модель называлась просто — Model A. После выпуска в 1959 году первой полностью автоматической модели Xerox 914 компания Haloid сменила название на Xerox Corporation.

Независимо от Честера Карлсона, в 1948 году, в Германии, изобретатель доктор Эйсбен основал фирму Develop Corp по выпуску копировального аппарата собственной конструкции. Компания, основанная Эйсбеном, и сегодня продолжает выпускать копировальную технику, так и не признав первенства Карлсона, поскольку получила 16 патентов на изобретение своего основателя.

Упрощённый принцип ксерографии[

ru.wikipedia.org

Физические основы электрографии

Физика Физические основы электрографии

Количество просмотров публикации Физические основы электрографии – 242

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Физические основы электрографии
Рубрика (тематическая категория)	Физика

Живые ткани являются источником электрических потенциалов. Регистрация биопотенциалов тканей и органов принято называть электрографией.

В медицинской практике используют следующие диагностические методы:

‣‣‣ ЭКГ – электрокардиография – регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце при ее возбуждении;

‣‣‣ ЭРГ – электроретинография – регистрация биопотенциалов сетчатки глаза, возникающих в результате воздействия на глаз;

‣‣‣ ЭЭГ – электроэнцефалография – регистрация биоэлектрической активности головного мозга;

‣‣‣ ЭМГ – электромиография – регистрация биоэлектрической активности мышц.

Примерная характеристика регистрируемых при этом биопотенциалов указана в табл. 13.1.

Таблица 13.1Характеристики биопотенциалов

При изучении электрограмм решаются две задачи: 1) прямая – выяснение механизма возникновения электрограммы или расчет потенциала в области измерения по заданным характеристикам электрической модели органа;

2) обратная (диагностическая) – выявление состояния органа по характеру его электрограммы.

Почти во всœех существующих моделях электрическую активность органов и тканей сводят к действию определœенной совокупности токовых электрических генераторов, находящихся в объёмной электропроводящей среде. Для токовых генераторов выполняется правило суперпозиции электрических полей:

Потенциал поля генераторов равен алгебраической сумме потенциалов полей, создаваемых генераторами.

Дальнейшее рассмотрение физических вопросов электрографии показано на примере электрокардиографии.

---

Физические основы электрографии – понятие и виды. Классификация и особенности категории “Физические основы электрографии” 2014, 2015.

Читайте также

– Физические основы электрографии

Электрография Сердце как насос В 1628 году английский врач В. Гарвей подсчитал массу крови, выбрасываемой сердцем в артерии в течение нескольких часов. Оказалось, что она значительно превышает массу человеческого тела. Отсюда вывод: в сердце… [читать подробнее].

– ЛЕКЦИЯ 13 ДИПОЛЬ. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОГРАФИИ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПРИОРИТЕТ ОПЕРАЦИЙ Приоритетомназывается очередность выполнения операций в выражении. Выполнение каждой операции происходит с учетом ее приоритета. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ Операция Приоритет Вид… [читать подробнее].

referatwork.ru

Физические основы электрографии. Электрокардиография

Многие органы полностью или частично состоят из возбудимых клеток. Возбуждение этих клеток является причиной возникновения электрического поля в организме. Исследование этого поля имеет большое значение в клинической и теоретической медицине. Электрические поля различных органов достаточно подробно изучены, и существует ряд методов исследования, основанных на регистрации электрических полей определенных органов: электрокардиография (сердце), электромиография (мышцы), электроэнцефалография (мозг), электронейрография (нервные волокна), электрогастрография (желудок) и т.п. Основой электрографии органов и тканей являются некоторые понятия электростатики и электродинамики.

Проводники и изоляторы

Большинство веществ в природе по электропроводности можно разделить на проводники и изоляторы. Проводник – это вещество, в котором есть некоторое число сравнительно свободных зарядов, способных перемещаться под действием электрического поля (металлы, растворы электролитов). В изоляторе (бумага, стекло) все заряды сравнительно неподвижны.

Проводники имеют важную особенность – отсутствие разности потенциалов в объекте, если заряды не движутся. Следовательно, электрический потенциал при этом одинаковый во всех точках.

Биологические ткани довольно разнородны по электропроводности. Электрическое сопротивление мембран клетки достаточно велико. Они подобны изоляторам. Наоборот, внутриклеточная жидкость является проводником 2 рода, благодаря наличию в ней положительных и отрицательных ионов.

Электрический диполь

Электрическое поле, образующееся системами из нескольких положительных и отрицательных зарядов, имеет определённые специфические особенности. Простейшая из таких систем – электрический диполь – два равных по величине и противоположных по знаку электрических заряда, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, называемом плечом диполя.

Многие атомы и молекулы представляют собой электрические диполи. Например, молекула . У неё избыток отрицательного заряда около кислородного атома и положительного – около водородных атомов. Молекула, в которой центры отрицательного и положительного заряда ядер не совпадают, является электрическим диполем.

Характеристики диполя. Дипольный момент P→ : если l→- векторное расстояние из – q, чтобы +q, тогда дипольный момент P→ определяется по формуле:

Дипольный момент является векторной величиной, поскольку он имеет направление.

1) Если диполь помещён в однородное электрическое поле напряжённостью , то на положительный заряд будет действовать сила q·E→ , а на отрицательный заряд сила – (-q·E→) . Их сумма равна нулю, поэтому общая сила, действующая на электрический диполь в однородном электрическом поле, тоже равна нулю. Тем не менее, общий вращающий момент на диполь не будет равным нулю, поскольку эти силы противоположно направлены (Рис.1). Они стремятся повернуть диполь так, чтобы электрическая ось диполя совпала с направлением силовых линий поля.

Величина вращающего момента M→ зависит от напряжённости поля E→, дипольного момента и угла P→ между их векторами:

Рис. 1. Вращающий момент диполя в электрическом поле

2) Электрическое поле, созданное диполем, отличается от того, которое создаётся одиночным зарядом. Если электрическое поле создано положительным зарядом, силовые линии начинаются на заряде и направлены в бесконечность. Силовые линии диполя начинаются на положительном заряде и завершаются на отрицательном заряде (Рис. 2A).

Рис. 2. Электрическое поле диполя

Рассмотрим точку O в электрическом поле диполя на расстоянии r от диполя (Рис. 2B). Электрический потенциал в этой точке определяется по уравнению:

где φ- потенциал в точке О, ε0 – диэлектрическая постоянная, ε – диэлектрическая проницаемость среды, в которой создаётся поле, P→ – дипольный момент; α – угол между вектором радиуса O и вектором диполя.

Таким образом, электрический потенциал в данной точке поля зависит не только от расстояния от этой точки до диполя, но также ориентации относительно направления вектора диполя.

Рассмотрим две точки, расположенные на определенном расстоянии друг друга. Разность потенциалов между ними будет максимальной, если они расположены на линии, которая совпадает с вектором диполя. Эта разность потенциалов равняется нулю, если точки расположены на линии, перпендикулярной вектору диполя.

Разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, созданном диполем, пропорциональна в итоге P→·cos α (Рис. 3):

Рис. 3. Разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, созданном диполем.

Электрокардиография

Каждая клетка сердечной мышцы создаёт электрическое поле, которое имеет характеристики, подобные в общих чертах характеристикам электрического поля других типов мышечных клеток. Но потенциал действия (ПД) сердечных клеток отличается от ПД клеток поперечнополосатых мышц своей формой и длительностью. Электрическое поле сердца в целом образуется наложением электрических полей отдельных клеток. Изменения электрического поля сердца происходят при деполяризации и реполяризации мембраны клеток сердца (Рис.4). Эти изменения достаточны, чтобы создать изменения разности потенциалов между различными точками поверхности тела и чтобы обнаружить указанные изменения на большом расстоянии от их источника.

Рис. 4. Потенциал действия сердечной клетки и соответствующие изменения электрического поля сердца

Графическая запись электрического потенциала, созданного возбуждением клеток сердца, называется электрокардиограммой (ЭКГ). Таким образом, ЭКГ характеризует возбуждение сердца, но не его сокращения.

Впервые электрокардиограмма была записана голландским физиологом Эйнтховеном посредством сравнительно простого инструмента струнного гальванометра. В настоящее время для записи ЭКГ используют специальные электронные приборы, называемые электрокардиографами. Амплитуда электрического потенциала записанного с поверхности тела может быть менее 1мВ. Следовательно, перед записью потенциал должен быть усилен с помощью устройства, называемого усилителем. Электрокардиограф включает также высокочастотное сито, не пропускающее медленные изменения электрического потенциала, и калибратор, который генерирует электрические импульсы 1мВ, что необходимо для расчета амплитуды зубцов электрокардиограммы.

Форма нормальной электрокардиограммы

На рис. 5 показана нормальная электрокардиограмма, записанная в течение одного цикла возбуждения сердца. Видны несколько отклонений от нулевой линии, которые называются зубцами ЭКГ и обозначаются латинскими буквами P, Q, R, S, T. Зубцы могут быть положительными (направленными вверх) или отрицательными. Положительное отклонение комплекса QRS называют R-зубцом. Отрицательные отклонения, предшествующее R-зубцу и следующее за ним, названы соответственно Q и S – зубцами. Отклонения P и T в норме положительны, но могут быть отрицательными при патологических состояниях. Расстояние между двумя отклонениями называется сегментом. Например, сегмент PQ-является расстоянием между концом P-зубца и началом Q-зубца.

Рис. 5. Форма нормальной электрокардиограммы

Нормальная электрокардиограмма

Причинами зубцов и сегментов ЭКГ является деполяризация и реполяризация сердечных клеток. Зубец Р отражает деполяризацию предсердий сердца. Их реполяризация совпадает с комплексом QRS и не видна на ЭКГ.

Комплекс QRS – T-зубец представляет постепенное распространение деполяризации по желудочкам сердца и их реполяризацию. Сегмент S – T соответствует возбуждению левых и правых желудочков.

Отведения электрокардиограммы

Форма и размер зубцов электрокардиограммы зависит от положения электродов на поверхности тела. Существует биполярное и униполярное отведения.

Эйнтховен предложил использовать стандартные биполярные отведения: отведение 1 – между правой и левой руками; отведение II – между правой рукой и левой ногой; отведение III – между левой рукой и левой ногой.

При записи ЭКГ в стандартных отведениях конечности рассматриваются как проводники электрического тока. Следовательно, можно сказать, что потенциалы записываются в точках прикрепления конечностей. Эти точки формируют вершины равностороннего треугольника (треугольникЭйнтховена), стороны которого являются осями соответствующих отведений (рис.6).

Рис. 6. Биполярные отведения ЭКГ, по Эйнтховену.

Для того чтобы получить униполярные отведения, 1 активный электрод устанавливается в некоторой точке поверхности тела. Есть несколько систем униполярных отведений, которые изучаются в деталях в ходе физиологии.

Дипольная теория электрокардиограммы

Чтобы понять происхождение электрокардиограммы нужно принять во внимание, что электрическое поле сердца является результатом наложения электрических полей множества сердечных клеток.

mirznanii.com