1、生物医学光子学一、填空题（共50分 ， 每空1分）1光与生物组织体相互作用的基本形式多种多样 ， 其中 可能使电子向上跃迁到不同电子激发态的不同振动能级上 ， 也有可能使分子实现不同的振动能级之间的跃迁；描述该现象的光学参数及其单位为， 它代表 ；描述该现象的定律为， 其数学描述为。
（注意：写出三个中任何一个均可 ， 但对应要写出公式中参数的含义）2 在其它条件固定的情况下 ， Rayleigh scattering的特点是 而Mie scattering的特点是。
3 Raman scattering 发生过程中 ， 入射光量子和被测分子之间。
Raman效应与荧光产生机制不同之处在于前者 激发光 ， 而荧光是物质。

2、后发射的波长长于激发光的光 。
4 对于生物组织体这样的混沌介质 ， 若以超短激光脉冲入射 ， 则出射的光可以按照其在组织体中传播的时间被分为三类 ， 分别为 、 和。
各自特点分别为： ；。
基于此 ， OCT与DOT两种成像方式的区别在于前者应用 的特点 ， 而后者是 来实现的 。
5 Photothermal effects 是由于， 最终的结果是造成了组织的热损伤 。
6 在Monte Carlo simulation 算法中 ， VRMC和AMC的主要区别是：AMC中 ；而在VRMC中 ，， 因此 ， VRMC的计算效率比AMC高得多 ， 一般用106个光子包即可达到满意的近似结果 。
7 选择光电探测器时需要考虑的性能参数主要有。

3、、 、和 等 。
8 光电探测器的噪声主要有 、 、 和等 。
对于含有噪声的周期性微弱光信号的测量 ， 可以采用 技术或 技术改善信噪比 。
9 用于样品浓度和光谱之间线性关系关联的回归方法中 ，相比和 更具有先进性 ， 计算结果更为可靠 ， 模型在实际光谱中的可解释性也更强；而 方法和 方法等常用于非线性关系的关联 。
10 DOT成像技术不能沿用X-CT技术的图像重建算法 ， 是因为 ；当应用非线性优化方法进行DOT图像重建时主要难点是 和 。
11 血氧饱和度是指。
目前 ， 血氧饱和度检测的临床应用主要有以下几个方面： 、 、 和 等 。
12 时间分辨DOT测量系统通常采用基于 检测器的技术测量时间扩展曲线 ， 对该时间扩展曲线 。

4、进行积分即可得到出射光的强度 。
13 Photodynamic therapy的基本要素是 、 和。
二、简述组织中光传播的Monte Carlo simulation的主要步骤 ， 其中重点说明五个随机数是如何设置的；并说明组织中光传播的MC simulation 的基本优势 。
（12分）三、（1）画出双积分球技术测量系统示意图 ， 并说明其与单积分球相比的优缺点；（2）简要描述应用双积分球测量得到生物组织光学特性参数的测量过程 。
（8分）四、画图说明photomultiplier tube(PMT) 内部结构 ， 并说明其工作原理及PMT的优缺点 。
（10分）五、（1）根据葡萄糖吸收光谱在NIR区的特点 ， 简要 。

5、说明近红外光谱测量血糖浓度时测量波段的选择原因 。
（2）并请简述近红外光谱定量测量血糖浓度的流程及步骤 。
（10分）六、结合给出的示意图 ， 叙述OCT系统的成像原理 ， 给出纵向分辨率和横向分辨率的计算方法 ， 并说明选用低相干光源的原因 。
（10分）答案一、填空题（共50分 ， 每空1分）1光与生物组织体相互作用的基本形式多种多样 ， 其中 光吸收 可能使电子向上跃迁到不同电子激发态的不同振动能级上 ， 也有可能使分子实现不同的振动能级之间的跃迁；描述该现象的光学参数及其单位为 吸收系数 mm-1 or cm-1 ， 它代表 在单位程长上一个光子被吸收的概率；描述该现象的定律为Lambert-Beers law （或者写做 。

6、朗伯比尔定律） ， 其数学描述为oror ， 其中OD为光学密度（optical density） ， 为吸光度（absorbance） ， 为摩尔吸光系数（也叫摩尔消光系数） ， 为比消光系数（specific extinction coefficient） ， C为物质浓度 ， l为光程长 ， ma为吸收系数（absorption coefficient） 。
（注意：写出三个中任何一个均可 ， 但对应要写出公式中参数的含义）14 在其它条件固定的情况下 ， Rayleigh scattering的特点是散射与波长的四次方成反比 ， 散射截面以及散射光的强度随波长增加而减小 ， 散射以前后向为对称；而Mie scattering光强度和波长 。

7、关系为() ， 其对波长的依赖性更弱 ， Mie散射具有强烈的前向趋势 ， 且随着颗粒尺寸的增加散射的前向趋势也随之增大 。
（对于二散射特点的回答需要分别答出两点） 15 Raman scattering 发生过程中 ， 入射光量子和被测分子之间进行能量交换 。

稿源：(未知)

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标题：生物医学|生物医学光子学试题及答案