Fisica medica

Programma del corso:
Grandezze vettoriali. Fondamenti della dinamica: Principi della dinamica - Forza, lavoro ed energia - La forza peso - Teorema dell'energia cinetica - Campi di forze conservativi - Energia potenziale - Conservazione dell'energia meccanica -- Conservazione della quantità di moto
Termologia e Termodinamica: Dilatazione termica - Temperatura e calore - Leggi dei gas e temperatura assoluta - Equazione di stato dei gas perfetti e approssimazione per i gas reali - Cenni di teoria cinetica dei gas - Calori specifici - Passaggi di stato e calore latente - Meccanismi di propagazione del calore - Primo e secondo principio della termodinamica - Macchine termiche e rendimento - Entropia e disordine.
Centro di massa e sue proprietà - Momento di una forza - Cenni al moto dei corpi rigidi - Le leve e il corpo umano - La bilancia - Fenomeni elastici, legge di Hooke e moduli di elasticità - Flessione e torsione - Elasticità dei vasi sanguigni e delle ossa.
Fluidostatica e Fluidodinamica: La pressione - Leggi di Stevino, Pascal e Archimede - Pressione atmosferica e barometro di Torricelli - La pressione arteriosa e sua misura - Tensione superficiale e formula di Laplace -- Embolia gassosa - Portata di un condotto - Liquido ideale e teorema di Bernoulli - Sue implicazioni per la circolazione sanguigna - Liquidi reali e viscosità - Moto laminare e teorema di Poiseuille - Resistenza idraulica - Formula di Stokes e velocità di sedimentazione - Regime turbolento e numero di Reynolds - Cenni sul lavoro cardiaco.
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche: Cariche elettriche e legge di Coulomb - Campo elettrico - Lavoro del campo elettrico e potenziale elettrostatico - Campo dipolare -Capacità elettrica e condensatore - Intensità di corrente -Le leggi di Ohm - Resistenze in serie e parallelo - Forza elettromotrice - Effetto termico della corrente - Conduzione elettrica nei liquidi - Passaggio della corrente nel corpo umano - Effetto termoionico e fotoelettrico - Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti - Legge di Biot-Savart - Teorema della circuitazione di Ampère - Solenoide - Induzione elettromagnetica - Autoinduzione -
Onde meccaniche e elettromagnetiche:
Onde e Acustica: Processi ondosi, equazione d'onda e parametri caratteristici - Interferenza e battimenti - Onde stazionarie - Risonanza- Suono e suoi caratteri distintivi - Intensità - Effetto Doppler - Ultrasuoni e loro applicazione in campo biomedico.
Ottica: Riflessione e rifrazione - Riflessione totale e fibra ottica - Sistema ottico, fuochi e potere diottrico - Diottro sferico - Lenti sottili, specchi e costruzione delle immagini - Microscopio composto - Potere risolutivo - L'occhio come sistema diottrico - Principali ametropie dell'occhio e loro correzione mediante lenti - Aspetti ondulatori della luce - La luce laser.
Radiazioni: Struttura dell'atomo e del nucleo - Numeri quantici, orbitali elettronici e transizioni - Isotopi instabili e radiazione alfa, beta, gamma - Legge del decadimento radioattivo e vita media - Rivelazione delle radiazioni - Applicazioni biomediche dei radioisotopi -
Raggi x (produzione, proprietà e meccanismi di assorbimento nella materia) - L'immagine radiologica - Cenni su TAC e NMR