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绪论1

0-1 物理学的研究对象1

0-2 物理学与医学的关系1

0-3 物理学的研究方法2

第一章 刚体生物力学基础5

1-1 刚体的定轴转动、转动定律5

刚体基本运动5

描述刚体运动的物理量6

转动定律8

转动惯量9

转动动能和力矩做功11

1-2 角动量原理和角动量守恒13

1-3 人体的静力平衡14

杠杆作用15

头、脚、手、胸等处的杠杆作用16

习题一17

第二章 变形体生物力学基础18

2-1 生物弹性物质的力学特性18

弹性体应力-应变关系18

弯曲形变23

扭转24

2-2 粘弹性物体的力学性质24

粘弹性体的特点25

粘弹性体力学模型25

血管的力学性质27

习题二28

第三章 血流动力学基础29

3-1 理想液体的流动规律29

理想液体稳定流动29

液流连续性原理30

伯努利方程31

伯努利方程的应用34

3-2 实际液体的流动规律37

实际液体的牛顿粘滞定律37

雷诺数39

实际液体的伯努利方程40

3-3 泊萧叶公式 斯托克斯定律41

泊萧叶公式41

斯托克斯定律44

3-4 血液在人体体循环中的流动45

体循环系统中的血流速度45

体循环系统中的血压分布46

循环系统中重力的作用47

习题三48

第四章 波动和声学50

4-1 简谐振动50

简谐振动方程50

简谐振动的特征量52

简谐振动方程的建立54

简谐振动的能量55

4-2 简谐振动的合成56

同方向、同频率的简谐振动的合成56

同方向、不同频率的简谐振动的合成58

相互垂直、同频率简谐振动的合成59

4-3 阻尼振动 受迫振动 共振60

阻尼振动60

受迫振动61

共振62

人体中的振动效应62

4-4 简谐波63

机械波的产生和传播63

简谐波的波动方程65

波的能量 波的衰减69

4-5 波的叠加原理 波的干涉 驻波71

波的叠加原理71

波的干涉71

驻波73

4-6 声波73

描述声波的几个物理量74

响度级及响度曲线77

人耳的听觉78

4-7 多普勒效应79

4-8 超声波及医学应用82

超声波的产生83

超声波的性质和作用83

超声波在医学中的应用85

习题四86

第五章 分子物理学和生物热力学基础89

5-1 理想气体分子运动的基本规律89

理想的气体的分子模型89

理想气体的宏观描述90

5-2 气体分子的速度分布和能量分布91

分子按速率的分布——麦克斯韦速率分布定律91

平均自由程和碰撞频率93

玻尔兹曼能量分布定律95

理想气体的压强公式和温度公式96

能量均分原理98

混合理想气体的压强99

5-3 大气压强对人体的作用100

低气压对人体的影响100

高压对人体的影响102

气压和医疗103

5-4 迁移现象和跨膜输运105

粘滞现象105

热传导105

扩散106

跨膜输运108

5-5 液体的表面现象109

表面张力110

表面能111

曲面下的附加压强112

毛细现象及气体栓塞114

表面活性物质与表面吸附117

液面上的膜118

5-6 热力学第一定律119

基本概念119

准静态过程120

热力学第一定律121

热力学第一定律的应用122

5-7 热力学第二定律129

循环过程和热机效率129

热力学第二定律131

热力学第二定律的统计意义132

5-8 循环过程133

卡诺循环133

逆循环与致冷机135

熵及熵增加原理135

习题五138

第六章 医用电学基础142

6-1 场强、高斯定理及电势142

电荷及库仑定律142

电场、电场强度142

电通量144

高斯定理145

高斯定理的应用147

电场力作功、电势149

静电场强与电势的关系152

6-2 静电场中的电介质153

电介质及其极化153

极化强度与电极化率154

介电常数155

静电场的能量156

6-3 电偶极子、心电信号及心电图形成157

电偶极子158

心电图158

6-4 电流密度、电动势、含源电路的欧姆定律、闭合回路161

电流的形成与电流强度161

电流线162

电流密度162

欧姆定律的微分形式165

电源电动势166

闭合电路的欧姆定律167

一段含源电路的欧姆定律168

基本霍夫定律169

电容器的充电和放电过程172

6-5 人体电阻和防止医疗电击174

人体电阻的模型175

影响人体电阻的因素175

人体各组织的电阻值177

触电现象177

6-6 带电粒子输运过程中的电动势178

接触电势差178

温差电动势179

浓差电动势181

扩散电动势182

流动电动势183

6-7 电泳 电渗184

电泳184

电渗185

6-8 神经传导185

神经传导的生物物理问题185

静息电位186

动作电位187

习题六187

第七章 医用磁学基础191

7-1 磁场的产生及描述191

磁场的定义和描述191

毕奥-沙伐尔定律及应用194

7-2 磁场对电流的作用197

洛仑兹力197

霍耳效应198

7-3 物质的磁性202

磁介质及其磁化 磁导率202

顺磁质、抗磁质和铁磁质204

磁场的能量206

7-4 生物磁场及其生物效应207

生物磁场207

磁场的生物效应209

医学应用209

习题七209

第八章 医用光学基础212

8-1 光的干涉212

光的基本描述212

光的干涉性质213

杨氏双缝干涉215

光程216

薄膜干涉217

8-2 光的衍射219

单缝衍射219

圆孔衍射222

衍射光栅223

8-3 光的偏振224

自然光与偏振光224

起偏器和检偏器225

偏振光的获得226

旋光性229

8-4 光的辐射和吸收230

基尔霍夫辐射定律231

黑体辐射定律233

普朗克的量子假设235

光的量子性236

光的吸收239

8-5 几何光学242

球面折射242

薄透镜245

厚透镜250

习题八253

第九章 眼的光学系统和医用光学仪器255

9-1 眼的光学系统255

眼的结构255

眼的光学性质256

眼的分辨本领和视力257

眼的屈光不正及其矫正258

9-2 放大镜、检眼镜、纤镜261

放大镜261

检眼镜261

纤镜262

9-3 光学显微镜原理263

显微镜的结构263

显微镜的放大率264

显微镜的分辨本领266

显微镜的有效放大率267

9-4 显微镜简介268

偏光显微镜268

相差显微镜268

暗野显微镜269

紫外线显微镜270

荧光显微镜270

红外线显微镜271

激光共聚焦扫描显微镜271

习题九273

第十章 X射线274

10-1 X射线的基本性质274

10-2 X射线的发生、强度、硬度275

X射线发生装置275

X射线的强度和硬度276

10-3 X射线谱277

连续X射线谱278

标识X射线谱280

10-4 物质对X射线的吸收规律281

X射线的吸收规律281

质量吸收系数281

10-5 X射线在医学上的应用283

诊断283

治疗284

X射线的生物效应284

习题十285

第十一章 核医学的物理基础286

11-1 原子核的基本性质287

原子核的组成287

原子核的性质288

核的稳定性289

11-2 核衰变的类型291

α衰变291

β衰变291

γ衰变和内转换291

11-3 核衰变的规律292

衰变定律292

半衰期292

平均寿命293

放射性强度295

11-4 射线与物质的作用295

带电粒子和物质的相互作用296

光子与物质的相互作用297

11-5 辐射剂量与辐射防护298

照射剂量299

吸收剂量299

生物拉德当量300

辐射安全防护301

11-6 放射性核素在医学上的应用302

治疗302

示踪原子302

习题十一303

第十二章 现代医学成像物理学原理简介304

医学成像304

医学成像的重大成就304

各种医学成像互补作用305