Медицинска физика (бакалаври)

Лекционният курс представлява последователно съвременно изложение на основните понятия, величини, закони и експериментални факти на класическата механика на идеалните и реални тела, при което се използва изучавания в І курс математически апарат. Много важна и неразделна част от лекционния курс са демонстрациите, чрез които се изяснява физическата същност на изучаваните закони и се виждат някои техни конкретни проявления. Редица от понятията, процесите и закономерностите, които се разглеждат в курса и съответните им физични величини имат аналог в следващите дялове от физиката. Така построеният лекционен курс представлява основа за изграждане на по-нататъшното университетско образование пo физика.

Семинарните упражнения включват решаване на задачи от почти всички раздели на лекционния курс. Във всеки раздел както на семинарните упражнения така и при самостоятелната работа на студентите, се решават задачи от различни типове и с различно ниво на трудност.

В лабораторния практикум по Механика студентите добиват основни експериментални навици и умения при провеждане на измервания и се научават да определят основни величини чрез преки или косвени измервания. Те допълват придобитите на лекции знания за законите на механиката и научават експериментални методи за проверката им; разбират по-дълбоко основни физични закономерности и явления и се научат да обработват получените експериментални резултати.

Курсът е класически курс по линейна алгебра и аналитична геометрия с някои елементи от висшата алгебра. Освен необходимите помощни познания за числови полета, полиноми, матрици и детерминанти, в курса се изучават линейни пространства, линейни изображения, евклидови пространства, ортогонални и симетрични оператори. По аналитична геометрия курсът включва векторна алгебра, права в равнината, права и равнина в пространството, криви от втора степен в равнината, включително класификация и привеждане уравненията на такива криви в каноничен вид, повърхнини от втора степен.

Курсът цели да запознае студентите с полето на реалните числа, редици от реални числа, граници на редици, диференцируемост, неопределен и определен интеграл. Излага се аксиоматичната теория на полето на реалните числа. Въвеждат се и се изучават основните свойства на числовите редици. Изучават се основни свойства на функциите на една променлива, като граница, непрекъснатост и дифернцируемост, както и тяхното приложение за описание и изследване на поведението им. Излагат се доказателствата на основните теореми за диференцируеми функции на една променлива (на Рол, Лагранж, Коши, Тейлор) и се дават тежни приложения. Разглежда се понятието неопределен интеграл и се изучават основните методи за интегриране. Разглеждат се класове от функции, интегралите от които се изразяват чрез елементарни функции. Дефинира се Риманов интеграл. Разглеждат се приложения на Римановия интеграл в геометрията и механиката. Дефинира се понятието несобствен интеграл и се разглежда въпроса за сходимост на несобствените интеграли.

Целта на курса е студентите да получат представа за основните подходи при работа, анализ, докладване и интерпретация на експериментални данни. Предвижда се курса да даде знания и умения на студентите, които да им позволят коректно анализиране и представяне на данните в практикумите по физика, при провеждане на научни изследвания и при оформяне на дипломните им работи.
За оптимизиране на обработката на данни, в курса се предвижда преподаване на основни знания за работа с електронни таблици в подходяща работна среда (например в Excel или Open Office). В началото на курса са темите за придобиване на умения за компютърна обработка данни.
Следват теми, запознаващи студентите с основни положения и понятия от теорията на измервания – понятие за измерване, оценка на стойност на измеряема величина, понятие за грешка, понятие за неопределеност и методи за нейната оценка, понятие за претеглено средно и физически смисъл на теглата и др. Въвежда се понятие за разпространение на неопределеностите, пресмятане на комбинирана неопределеност и подход за докладване на резултатите от измерванията. Въвеждат се понятия за хистограма, разпределение на случайни величини, Гаусово (нормално) разпределение. Запознават се студентите със смисъла на метода на най-малките квадрати и неговото приложение за апроксимиране на експериментални данни с линейна функция.
Целта на курса е въвеждане на ясни дефиниции, които са илюстрирани с примери, за изясняване на смисъла на въведените понятия и приложението на изложените методи. Курсът съдържа много задачи, в които студентите да усвоят базисните умения за обработка и анализ на експериментални данни.

Лекционният курс представлява последователно съвременно изложение на основните понятия, величини, закони, принципи и експериментални факти на молекулната физика и класическата термодинамика, при което се използва изучавания в първи курс математически апарат. С помощта на двата взаимно допълващи се подхода (термодинамичният и молекулно-кинетичният) се изучава най-простата термодинамична система – идеален газ. Разглеждат се и реални газове (уравнение на Ван-дер-Ваалс, вътрешна енергия, ефект на Джаул-Томсън), както и основни въпроси на статистическата физика (разпределенията на Болцман и на Максуел). Обяснява се принципът на действие на някои топлинни двигатели. Представя се статистическата интерпретация на втория принцип на термодинамиката. Обсъждат се границите на приложимост на класическата теория на топлинните капацитети и се дава представа за необходимостта от квантово-механично разглеждане.
Изучените термодинамични принципи и основните положения на молекулно-кинетичната теория се прилагат при разглеждане на строежа и свойствата на течности, при фазови преходи от първи род и при преносни явления в газове – дифузия, вътрешно триене и топлопроводност. Основните термодинамични закономерности и процеси се онагледяват с подходящи демонстрации, което помага за изясняване на физическата им същност.
Семинарните упражнения включват решаване на задачи от основните раздели на лекционния курс. Във всеки раздел както на семинарните упражнения, така и при самостоятелната работа на студентите, се решават задачи от различни типове и с различно ниво на трудност.
По време на занятията в лабораторния практикум по Молекулна физика студентите продължават изграждането на експериментални навици и умения, свързани със специфичните изисквания на този раздел от физиката. Те допълват придобитите на лекции знания за основни явления и закони от молекулната физика и усвояват експериментални методи за определяне на основни величини в молекулната физика и термодинамиката.

Въвеждат се понятията за числов и степенен ред. Изучават се основните им свойства. Разглеждат се различните критерии за сходимост, въпроса за почленно
диференциране и интегриране на степенни редове. Въвеждат се редовете на Фурие и се изучават техните най-прости свойства. Изучават се основите на
диференциалното смятане за функции на няколко реални променливи. Въвежда се понятието Риманов интеграл от функция на две и повече променливи и се изучават най-простите му свойства и методите за изчисляване. Разглеждат се различни приложения на диференциалното и интегралното смятане на функции на няколко променливи за решаване на задачи от геомертията и механиката.

Курсът по “Вероятности и статистика“ (ВС) е една от основните дисциплини за студентите от Физически факултет. В рамките на този курс студентите се запознават с вероятностните и статистическите методи за изучаване на физични явления.
Тематично, материалът е обособен в две части. Първата част разглежда основни концепции от Теорията на вероятностите – случайни величини, функция на разпределение, вероятностна плътност, математическо очакване, средни стойности и дисперсии. Разглеждат се конкретни дискретни и непрекъснати разпределения и техните характеристики. Втората част на курса разглежда въпроси от Статистиката – извадки, статистики, оценки на разпределения и моменти. Специално внимание в курса се обръща на модели за оценка на грешките от измервания и на връзката им с най-широко използваните вероятностни разпределения. Разглеждат се и основните методи за оценка на параметри чрез обработка на данни от краен брой измервания и проверка на хипотези.
В рамките на семинарите се решават аналитично задачи свързани с лекционния материал. В рамките на практикума, студентите ще решават числено задачи по ВС и ще анализират данни от физичени експерименти, използвайки EXCEL и FORTRAN.

Целта на курса е да запознае студентите с основите на неорганичната и органична химия в минимален обем, достатъчен за разбиране на процесите, протичащи в живите организми. Разгледани са строеж на различни съединения, химично равновесие, основи на химичната кинетика, окислително-редукционни процеси, химия на електролити и колоидни системи, химия на елемнтите и органична химия.
Лабораторните занятия дават възможност на студентите да овладеят техниката на химичния експеримент и да придобият навици и умения за самостоятелна работа.

Основна цел на курса „Увод в биологията” е да се представят съвременни постановки за същността, произхода, йерархията и еволюцията на живата материя. Отделено е внимание на равнищата на организация на биосистемите със специален акцент върху клетката, като основна структурна и функционална единица на живата материя. Акцент е поставен също и върху структурата и функциите на клетъчните
компоненти, както и на тъканната организация на организма с оглед на бъдещата специалност на студентите. Проследяват се основни процеси в многоклетъчния организъм – метаболизъм, размножаване, растеж, развитие, хомеостаза, движение, дразнимост. Особено внимание е обърнато на гаметогенезата, оплождането, индивидуалното развитие, имунитета. Студентите се запознават и със съвременни методи за изследване на клетките и човешкия организъм.
Дисциплината е пряко свързанa с подготовката на студентите за професионалната им дейност. Тя обогатява биологичната култура на бъдещите специалисти като осигурява формиране на специфична йерархия от базисни понятия, които ще са стабилна база при изучаването на останалите биологични
дисциплини, както и на специалните дисциплини, базирани на биологичното знание.

Курсът разглежда общи закономерности на електромагнетизма, включително понятието за поле като решение на физическия проблем за действие от разстояние, статични и динамични закономерности за електричните и магнитни полета, взаимодействие на заряди с електрични и магнитни полета, електрични вериги, електромагнитни вълни, както и електрични и магнитни явления във веществото. Състои се от четири раздела: 1) електростатика; 2) стационарно електрично и магнитно поле, 3) променливо електромагнитно поле и 4) електричните и магнитните свойства на веществото в различни агрегатни състояния. Описанието на свойствата на електромагнитното поле се изгражда на принципа на последователните обобщения, което позволява да се стигне до уравненията на Максуел, които се мотивират въз основа на закона за запазване на заряда. Особено внимание се обръща върху 1) основните факти, явления и закони, които се изразяват чрез уравненията на Максуел, 2) на най-важния резултат от техните решения – съществуването на електромагнитните вълни, свойствата им и физическите характеристики на вълните, като мост към оптичните явления 3) физическите характеристики на електромагнитното поле, т.е. закон за запазване на енергията, както и електричните и магнитни полетата като физически обекти със своя плътност на енергията, импулс, момент на импулса и 4) електричните и магнитните свойства на веществото в газова фаза, плазма, електролити, метали и създаване на понятие за свръхпроводимост, включително на феноменологично ниво. Използваните модели за описание на диелектрици и плазма се основават на класическата физика, докато при магнетизма и описание на ефекта на Мьосбауер по необходимост се използват някои идеи на квантовата механика (например, квантуването на магнитнитните моменти на атомите, енергетични нива в атомите и др.). В курса са застъпени физически понятия като симетрия, принцип на относителността, Лоренцови преобразувания, както и методи като размерен анализ. Семинарните упражнения доизясняват и онагледяват с подходящи задачи лекционния материал. Студентите имат възможмост да наблюдават и съвременни демонстрации към изучаваните явления.

Семинарните упражнения доизясняват и онагледяват с подходящи задачи лекционния материал. Студентите имат възможмост да наблюдават и съвременни демонстрации към изучаваните явления.

По време на практическите лабораторни упражнения по електричество и магнетизъм студентите задълбочават своите експериментални навици и умения за работа с електрични вериги и постановки. Те придобиват опит за извършване на систематични електрични измервания и анализ на резултатите. Заедно с това студентите си изграждат трайни навици за спазването на правилата, свързани с техниката за безопасност при работа с електричен ток. Същевременно, подготвяйки се за упражненията и при тяхното изпълнение, студентите придобиват знания за важни физични явления и закони от електричеството и магнетизма и интересни свойства на кондензираните среди.

Курсът включва тензорен, векторен и комплексен анализ. От една страна курсът представлява предпоследния етап на тяхното обучение по математика, като се изгражда предимно върху познанията, които те вече са получили в курса по линейна алгебра, аналитична геометрия и математичен анализ на функции на една и много променливи. От друга страна той ги подготвя за предстоящото изучаване на курсовете по теоретична физика, особено тези по класическа и квантова механика и класическа електродинамика, които използват изучавания в курса математически апарат. Много съществена негова част представляват предвидените в него практически упражнения (семинарни занятия).

След пълното им провеждане студентите трябва да умеят: да пресмятат градиенти, дивергенции и ротации на различни зададени скаларни, векторни и тензорни полета, да пресмятат криволинейни, повърхнинни и обемни интеграли, да развиват комплексни функции в безкрайни редове, да решават комплексни и реални интеграли като използват теоремата за резидуумите.

Същността на курса е прилагане на числени методи с използване на компютри за изучаване на физични проблеми. В курса се набляга на физичните проблеми и основно внимание се отделя на последователността : физичен проблем – математично описание – числен метод- алгоритъм – програмна реализация – анализ на получените резултати. Този подход е следван системно навсякъде в разработените теми.
Физичните проблеми разглеждани в курса засягат основни въпроси от интерес за студенти бакалаври и включват теми от: оптика, астрофизика, твърдо тяло, електрични вериги, механика, разпространение на вълни, дифузия и обработка на сигнали.
Разгледани са следните числени методи:
– методи за сумиране на редове;
– методи за намиране на корен на едно нелинейно уравнение;
– интерполация и екстраполация на данни;
– методи за апроксимация на криви;
– методи за намиране на екстремум на функция на една променлива;
– методи за числено диференциране;
– методи за числено интегриране;
– методи за решаване на системи линейни уравнения;
– методи за намиране на обратната матрица и изчисляване на детерминанта;
– методи за намиране на собствени стойности и собствени вектори на симетрични матрици;
– разлагане на периодична функция в ред на Фурие;
– Фурие трансформация;
– дискретно Фурие преобразование;
– числено решаване на обикновени диференциални уравнения;
Езикът на програмиране е Фортран. Усвояват се и се затвърждават следните основни елементи: обща структура на програмата, типове данни и операции над тях, оператори за управление, масиви и работа с тях, оператори за въвеждане и извеждане на данни, подпрограми и работа с тях. В процеса на прилагане на числените методи с компютри студентите на практика се учат да използват различните елементи и структури на езика

Курсът запознава студентите с основите на Медицинската физика и ролята на физичните методи в медицинската практика и био-медицинските научни изследвания. Отделните въпроси са посветени на основните използвани физични методи и технологии, с относително по-голям акцент върху методите, използващи йонизиращи лъчения. Знанията се надграждат върху получените от общите курсове по физика в бакалавърската степен. Целта на курса е очертаване на основните направления в Медицинската физика, в това число и тези които по-нататък се обсъждат детайлно в специализиращите курсове от
магистърската степен. Целта на изложението е да покаже мястото на медицинския физик в медико-биологичните изследвания и терапия, а така също и възможната му реализация.

Курсът изучава основните свойства на светлината и проявленията ѝ като вълна или фотони. Разглежда разпространението ѝ в изотропни и анизотропни среди и на техните граници, както и различните ѝ взаимодействия с веществото (поглъщане, разсейване, дифракция). Последователно се въвеждат различните модели за описание на светлинните явления – геометрична оптика, вълнова оптика и квантова оптика. Изучават се популярни оптични прибори и методи, основите на спектроскопията и спектралния анализ, различните типове източници и механизмите на тяхнотоизлъчване, както и детекторите на светлина.

Целта на курса е да запознае студентите от специалностите Инженерна физика, Ядрена техника и ядрена енергетика, Медицинска физика и Фотоника и лазерна физика на Физическия факултет на СУ с основните принципи, методи и приложения на теоретичната механика и електродинамиката. Теоретичната механика и електродинамиката са основните курсове по физика, където се изгражда физична интуиция и разбиране, незаменими за работата в каквато и да е област на медицината и техниката, където физиката намира приложение. За разлика от други подобни курсове по-съществено внимание ще бъде отделено на движението на заредени частици във външни електромагнитни полета – проблеми, намиращи основно приложение във физиката на ускорителите, вакуумната и полупроводниковата електроника и други технически устройства.

Курсът “Въведение в радиоелектрониката” има за цел да запознае с основите на електрониката, пасивните и активните електронни елементи, схемите и устройствата, електрическите сигнали и тяхната обработка, логическите елементи и цифровата електроника, съвременната електронна технология.
Курсът включва значителен обем от практически упражнения, в които студентите ще усвоят работата с базови измервателни инструменти като мултиметри, осцилоскопи, функционални генератори, както и ще придобият умения да създават прототипи на прости електронни схеми с различни елементи.
Практикумът към курсът се провежда и се оценява отделно. Той допълва лекционната програма с практически задачи свързани с лекционния курс.

Математични методи 2 – диференциални уравнения е последната дисциплина от задължителното математическо образование на студентите. С нея се завършва запознаването с математическия апарат, необходим за изучаването на следващите курсове по теоретична физика и специализиращото обучение. Изложението е освободено от дълги и сложни доказателства, акцентът е поставен върху методите за решаване на диференциални уравнения. Разглеждат се много примери и приложения към конкретни физически задачи. Към курса се провеждат семинарни упражнения, по време на които се усвояват основните техники за решаване на ОДУ и ЧДУ и се дават задачи за самостоятелна работа.
Изпитът се провежда в два етапа. Първият включва решаване на задачи и продължава три астрономически часа. Изисква се минимална оценка “среден” на този етап, за да се премине към следващия. През втората част на изпита /в друг ден/ се провежда събеседване с преподавателя върху въпросите от приложения конспект, както и върху една предварително подготвена от студента тема от материала по ЧДУ.

Целта на курса е да запознае студентите от специалностите Инженерна физика, Ядрена техника и ядрена енергетика, Медицинска физика и Фотоника и лазерна физика на Физическия факултет на СУ с основните принципи, методи и приложения на квантовата механика и статистическата физика. Преподаваният материал е необходим за редица практически приложения изучавани от тези специалности.

Анатомията и физиологията на човека са едни от основните дисциплини от учебния план за всички биологични и медицински специалности. Курсът цели да даде базиснипознания за устройството на човешкото тяло, общите закономерности, характеризиращи дейността на клетките и организма като цяло, жизнените функции на отделните системи в човешкия организъм, както и механизмите на регулация и взаимовръзка. Практическите упражнения запознават студентите с класически и съвременни методи на физиологичния експеримент, както и с изследване на основни жизнени показатели в човешкото тяло.

Курсът се състои се от увод и четири раздела:
– увод – физични основи на оптоелектронните методи в медицината
– разпространение и въздействие на светлината в/върху биологичните тъкани;
– активни елементи на оптоелектрониката;
– методи на оптичната биопсия;
– термогрофични методи за диагностика.
Уводът запознава най-общо с оптоелектрониката, физичните основи на оптоелектронните методи в медицината. спектрални диапазони от гледна точка на
медицинска практика и енергетични характеристики на светлината.
Първият раздел е посветен преди всичко на разпространението на светлината в биологичните тъкани. След преглед на оптичните свойства на тъканите, последователно се разглеждат най-често използваните методи за описание на разпространението на светлината в тях. Разделът завършва с кратък преглед на
видовете въздействия на светлината върху биологичните тъкани.
Във Втория раздел се излагат основните познания, необходими за разбирането на физиката и параметрите на активните елементи на оптоелектрониката, актуални за медицината. Последователно са разгледани основните физични явления, източниците на светлина, приемниците на светлина и фотокамерите.
Материалът в Третия раздел излага основните методи и подходи за оптоелектронна диагностика в медицината в контекста на оптичната биопсия.
Започвайки с определения и разясняване на идеите на оптичната биопсия на микро и макро обекти, последователно се разглеждат методите и медицинските
приложения на фотолуминесцентната биопсия, дифузната оптична томография и кохерентната оптична томография.
В Четвъртия раздел на курса се излагат основните предпоставки, идеи и методи на медицинската термография.

Курсът се състои се от четири раздела:
– лазерен инструментариум;
– разпространение и въздействие на светлината в/върху биологичните тъкани;
– диагностични приложения на лазерите в медицината;
– терапевтични приложения на лазерите в медицината.
Първият раздел е посветен на лазерния инструментариум, използван в медицинската практика. Последователно се разглеждат: основните свойства и
характеристики на лазерното лъчение; видовете лазери, използвани в медицинската практика; системите за пренасяне на светлина.
Във Втория раздел се излагат основните познания, необходими за разбирането на закономерностите за разпространение на светлината в мътни среди, каквито са биологичните тъкани. Въвеждат физични представите за биологичните тъкани като оптична среда. Следва детайлно запознаване с оптичните параметри ихарактеристики на биологичните тъкани. Накрая се разглеждат съвременните разбирания за типовете въздействия на светлината върху биологичните тъкани. Обсъждат се множество конкретни техники за въздействие.
Материалът в Трети раздел излага основните методи и подходи за фото- диагностика в медицината, при които съществена роля играят уникалните свойства
на лазерното лъчение. При това се използват и прилагат познанията и представите въведени в първия и втория раздели. Изложението на общите идеи за диагностика са придружени с конкретни и значими за медицинската практика примери и техники.
В Четвъртия раздел на курса се излагат основните терапевтични приложения на лазерите, подредени съобразно медицинските дисциплини. Разглежданията се провеждат основно в рамките на физичните представи, използвайки съществено познанията от Втори раздел, а медицинската страна се засяга само феноменологично.
Накрая накратко се излагат рисковете и мерките за безопасност при медицинските приложения на лазерите.

Курсът по “Увод в Биофизика” е предназначен за студентите от всички специалности на ФЗФ, с фокус към тези, които специализират “Медицинска физика”. Това е базисна, общобиологична дисциплина, която има за предмет въвеждането при изучаването на физичните и физикохимични процеси, които са в основата на теоретичната и практическа клинична медицина. Основна цел на биофизичното изследване е изясняването на детайлните механизми на биологичните процеси. Получените в процеса на обучение най-общи фундаментални знания ще помогнат на бъдещите специалисти при изграждането на взаимни и обратни връзки при изучаване на задължителните биологични, химични и физични дисциплини в хода на университетското им обучение. Част от лекционния материал е посветен на най-често използваните и/или специализирани методи за измерване и изследване на физичните параметри в биологични системи и обекти.

Курсът е въведение във физиката на атомите и молекулите и взаимодействие на йонизиращото лъчение с веществото. Разглежда се структурата и свойствата на атомните системи, започвайки от класическа представа и достигайки до квантовомеханичното описание. Разгледани са редица въпроси от съвременната атомна физика. Също така особено внимание е обърнато на взаимодействието на йонизиращото лъчение с веществото. Семинарните упражнения покриват целия материал.

Компютризираните системи за натрупване и обработка на данни и управление на процеси се прилагат широко, като микропроцесорната техника намира място по целия тракт  от предния край, където са разположени датчиците/детекторите и управляващите елементи на системата  до крайния компютър, в който се събира и обработва информацията. Курсът е предназначен за специалност Медицинска физика и цели да запознае студентите с  някои апаратни и програмни средства,  използвани при изграждането на разнообразни интерфейси между  микрокомпютрите и измервателната и управляваща апаратура. Разглеждат се елементи на информатиката, изучават се типовата архитектура на персоналния компютър, микропроцесора и микроконтролера, методите за обработка и преобразуване в цифров вид на аналоговите сигнали, принципите и  разпространените стандарти за предаване на аналогови и цифрови сигнали между електронните блокове и на по-големи разстояния,  стандартите за  паралелен и сериен  обмен на  цифрови данни, архитектурата на  информационните мрежи и др.

В началото на курса са разгледани теоретичните основи на физическата акустика в течности, чиито акустични свойства са най-близки до биотъканите. Разгледани са също механизмите на въздействие на акустичните полета върху биологични среди и тъкани. Специално внимание е отделено на нелинейните акустични ефекти, на нелинейните свойства на биотъканите и на възможността за нелинейна визуализация. Разгледани са физичните принципи на действие, режимите на работа и принципното устройство на приборите за ултразвукова ехография и Доплерови измервания. Оценени са механизмите на въздействие на акустичното поле върху различните органи и тъкани при терапевтичните процедури и при хирургическите приложения. Практическите занятия предвиждат лабораторни експерименти по взаимодействие на УЗ вълни с различни физически препятствия във водна среда.

Курсът е едносеместриален. Курсът е интегриран от две части – дозиметрия и лъчезащита. Целта на първата част е студентите да получат базови познания в областта на определянето на основните дозиметрични величини, а на втората – основните механизми, в резултат на които се формира биологичното действие на йонизиращите лъчения. Тъй като курсът е предназначен за физици, съществено са застъпени физическите основи на измерителните методи и средствата за измерване, използвани в дозиметрията и лъчезащитата. В частта лъчезащита се разглеждат основните вредни за здравето последствия от облъчване, прави се преглед на базата данни, на които се опират съвременните представи за радиационен риск. На тази база се дефинира основният принцип на съвременната лъчезащита – “риск спрямо полза”. Разглежда се и действащата нормативна база у нас в областта на лъчезащитата, както и правилата за действие при радиационни инциденти или аварии. В приложен аспект се разглеждат принципите при проектиране на защити, организацията на лъчезащитата в ядрени електроцентрали, както и при използване на йонизиращи лъчения в медицината, индустрията и изследователския сектор. Разглеждат се проблемите свързани с намаляване на облъчването на пациенти при рьонтгеновата и радионуклидна диагностика, оказването на първа помощ при аварийно постъпление на радионуклиди в човешкия организъм и мерките за деконтаминация на радиоактивно замърсяване на кожата.

Курсът по Ядрена физика е продължение на курса “Физика на атомите, молекулите и йонизиращите лъчения“. Представени са основните характеристики на атомното ядро: маса, радиус, електричен и магнитен моменти. Разглеждат се свойствата на ядрените сили и най-важните ядрени модели. Съществена част от хорариума е посветена на радиоактивността, видовете разпадане и тяхното теоретично обяснение. Дават се основни сведения за неутрони, ядрени реакции, ядрено делене и ядрен синтез, както и практическите аспекти, свързани с тези явления.

Целта на курса е да запознае студентите с принципите на метрологията на йонизиращите лъчения. В рамките на курса се разглеждат методи за реализиране на
първични и вторични еталони, теорията и практиката на методите за абсолютно измерване на дозиметрични величини и активност на източници на йонизиращи лъчения и методи за практическо измерване на активности. Специален акцент се поставя върху проблемите на оценка на неопределеността на измерването и осигуряването на проследимост до първичен или вторичен еталон. В практическите упражнения се акцентира върху детайлите на метрологичното осигуряване на измерванията.

В курса се изучават фундаменталните микрообекти (лептони, кварки, глуони и пр.), от които по определени правила и закони на взаимодействие се изграждат познатите на студентите микросистеми – нуклони, ядрa, атоми и т.н. Целта на курса е да запознае студентите със съвременните представи за фундаменталните съставящи на материята и техните взаимодействия. Излагат се основите на кинематиката на елементарните частици. Разглеждат се симетриите на взаимодействията им (непрекъснати и дискретни, пространствени и вътрешни, глобални и локални) и следващите от тях закони за запазване. Взаимодействията се описват с помощта на локални (калибровъчни) групи на симетрия. Специално внимание се отделя на експерименталните методи за изследване на свойствата на елементарните частици и техните взаимодействия, включително на съвременните ускорително-натрупващи комплекси и многодетекторни системи за регистрация и идентификация на частиците, като ударението при преподаването на последните се поставя върху специфичните им особености, свързани с високите енергии (~ GeV), малките времена на живот на изследваните обекти (~ ns) и огромен брой “фонови” частици. Излагат се основите на кварковия модел и се прави увод в квантовата хромодинамика, описваща силните взаимодействия. Обсъждат се експерименталните доказателства за съществуване на кварки и глуони. Разглеждат се слабите взаимодействия на елементарните частици и се излагат основите на модела на Глешоу-Уайнбърг-Салам, описващ електромагнитните и слабите взаимодействия. Обсъжда се проблемът с масите на неутрината и техните осцилации. Разглеждат се опитите за построяване на модели, обединяващи електромагнитните, слабите и силните взаимодействия. Очертават се основните проблеми и направления за развитие на физиката на елементарните частици.
Съществена част от курса са семинарните занятия, които са посветени на решаването на задачи. Задачите са подбрани така, че да допълват, развиват и онагледяват преподавания на лекциите материал. Успешното справяне със задачите не изисква широко използване на целия арсенал на математическите методи на физиката, а по-скоро зависи от усвояването на физическите идеи и ориентирането в конкретния проблем.
Предвидените часове и кредити извънаудиторна заетост са за самостоятелна работа с литературните източници, за решаването на предложените задачи за домашна работа и за подготовка за изпита.

 Курсът цели запознаването на студентите с основните явления и закономерности, описващи кондензираната материя. Получените знания ще бъдат от полза на студентите не само за тяхното по-нататъшно обучение в магистърски и докторантски програми, но и за бъдещото им професионално развитие.
Физиката на кондензираната материя се счита за един от най-големите дялове на физиката поради разнообразието на теми и явления, които включва. Освен кристалните твърди тела, тя обхваща също и течности, аморфни твърди тела и мека кондензирана материя. Тези материали намират широко приложение в материалознанието, електрониката, биофизиката молекулярната биология, медицината и др.
В настоящия курс са разгледани основните характеристики на структурата, свойствата и явленията в кондензирани среди. Засегнати са въпроси, свързани със строежа на веществата. Особено внимание е отделено на кристалните твърди тела, което включва структура, методи за изследване, динамика на решетката, зонна структура. Засегнати са и основните свойства на кондензираните среди: електрични, диелектрични, оптични, магнитни, еластични, както и свръхпроводимост. В края на курса са разгледани примери за нискоразмерни структури и техните приложения.
Работата по време на семинарните упражнения ще насърчи творческото мислене на студентите, давайки им възможност за решаване на задачи, близки до тези, които се налага да решават експериментаторите, планирайки експеримент, или обработвайки резултатите от него.

Целта на курса е да запознае студентите с основните ядренофизични методи, намиращи приложение в медицинската физика, включително: организация, техника и първична обработка на данните от ядренофизични експерименти, както и практическите аспекти и приложение на резултати от ядренофизични изследвания.
Основно внимание в курса се обръща на взаимодействието на ядрените лъчения с веществото, спектрометрични детектори на ядрени лъчения и свързаната с тях ядренофизична апаратура, калибровки, първична обработка и интерпретация на спектрометричната информация. Разглеждат се методи основаващи се на алфа-, бета- и гама-спектрометрия, методи за измерване на времена в ядрената физика и тяхното приложение в медицинската физика. Обсъждат се процесите на алфа-, бета- и гама-превръщанията, процеса на делене на ядрата, процеса на вътрешна конверсия, Оже процеси, ефект на Мьосбауер и др. Към курса има задължителен практикум

Курсът представлява въведение в техниката за диагностика и лечение, инспирирана от развитието на експерименталната апаратура в ядрената физика и физиката на високите енергии. Целта на курса е да запознае студентите със съвременните ускорителна техника и детектори за регистрация на йонизиращи лъчения в медицината. Подробно се излагат принципите на работа на ускорителите. Разгледани са основните типове ускорители и техните приложения в медицината за терапия (лъчелечение) и производство на радиоактивни изотопи. Обсъдени са механизмите на взаимодействие на заредените и неутрални частици с веществото. Подробно са разгледани различните типове детектори, използвани за регистрация на такива частици. Разглеждат се сцинтилационнните детектори и съвременните детектори за регистрация на светлина. Особено място е отделено за съвременните насоки в развитието на детекторите за медицинската физика. Обсъдени са накратко и методите за компютърна симулация на тяхната работа. Представят се някои основни приложения на детектори за регистрация на йонизиращи лъчения, използвани в образната диагностика.