醫(yī)用物理學

前言

　　物理學是研究自然界最普遍、最基本的運動形態(tài)及運動規(guī)律的科學，這種最普遍、最基本的運動規(guī)律是各種高級復雜運動規(guī)律的基礎．因此，可以認為物理學是一切自然科學和技術科學的基礎．物理學研究所形成的物質觀、自然觀、時空觀、宇宙觀對人類文化都產生了極其深刻的影響，它使人類思想的基本概念結構發(fā)生了明顯的改變．物理學研究所形成的方法，是培養(yǎng)和提高人的觀察能力、思維能力、表達能力、理論聯系實際能力和創(chuàng)新能力等素質的最有效的方法．回顧人類發(fā)展的歷程，我們說，物理學既是一門科學，也是一種文化，它是人類思想文明的源泉．　　認清物理學的特點，轉變教學思想，合理組織教學內容，改革教學方法是人才素質培養(yǎng)的關鍵，也是醫(yī)科大學物理教學改革的關鍵．基于這一理念，我們在長期的教學研究與實踐的基礎上，編寫了這本教材．　　本書面向21世紀社會的發(fā)展，基于現代物理思想、概念、方法和現代教育思想、理念，根據現代醫(yī)學技術對物理學的基本需求，力求在一個比較完整的現代化的結構體系上進行編寫．本書的任務一方面使醫(yī)科大學生們初步了解物理學科最基本的理論和知識，另一方面是使他們看到物理學與他們的生活和將要投入的專業(yè)工作之間的密切關系．同時試圖開發(fā)醫(yī)科大學生的創(chuàng)造性思維以體現出大學物理基礎課程素質教育的宗旨．　　本書在編寫上遵循如下原則：一是加大近代物理教學內容的比重和實現經典物理內容的現代化，建立一個完整的、面向現代社會的醫(yī)科大學物理課程內容教學體系；二是突出醫(yī)科物理的基本特點，注重物理原理在醫(yī)療技術中的應用，借此培養(yǎng)學生理論聯系實際的能力，使他們初步樹立學科應用意識；三是強調物理學中的唯物史觀和辯證法，確立醫(yī)科物理的基本概念、基本定律、基本思想、基本方法．全書共安排16章學習內容，適用于高等醫(yī)、藥學院校五年制和七年制學生70～110學時的理論教學．不同專業(yè)可結合本專業(yè)的具體特點及教學計劃選取有關章節(jié)．

內容概要

本書是全國教育科學“十五”國家規(guī)劃課題 “21世紀中國高等教育人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”之子項目 “21世紀中國高等學校醫(yī)藥類專業(yè)數理化基礎課程的創(chuàng)新與實踐”的研究成果。作者以現代的觀點重新審視物理學在醫(yī)藥類學生培養(yǎng)過程中的地位和作用，合理地組織教學內容，力求在一個比較完整的現代化的結構體系下進行編寫，以使醫(yī)藥類專業(yè)學生初步了解物理學最基本的知識和理論，并使他們看到物理學和他們生活和將要投入的專業(yè)工作之間的密切聯系，以激發(fā)學學生的學習熱情，達到更好的學習效果。    本書可作為高等院校7年制、5年制醫(yī)藥類專業(yè)學生70-110學時的物理課程教材。

書籍目錄

第一章 剛體的定軸轉動  1-1 角量和線量  1-2 轉動定律  1-3 角動量守恒定律  1-4 旋進第二章 物理的彈性  骨的力學性質  2-1 應力和應變  2-2 彈性模量  2-3 形變勢能  2-4 骨的力學性質第三章 血液的流動  3-1 理想流體的穩(wěn)定流動  3-2 血液的層流第四章 振動與波動  4-1 簡諧振動  4-2 簡諧振動的疊加  4-3 振動的分解  頻譜分析  4-4 阻尼振動  受迫振動  共振  4-5 波動方程  4-6 波的能量  能流密度  4-7 波的干涉第五章 超聲波  超聲診斷儀的物理原理  5-1 聲波  5-2 超聲波的基本性質及數學表達  5-3 超聲在介質中的傳播規(guī)律  5-4 超聲在介質中的衰減規(guī)律  5-5 超聲的產生及聲場基本規(guī)律  5-6 超聲診斷儀的物理原理第六章 狹義相對論  6-1 伽利略變換和經典時空觀  6-2 狹義相對論的基本假設  洛倫茲變換  6-3 狹義相對論的時空觀  6-4 狹義相對論動力學第七章 液體的表面性質  7-1 因為體的表面張力和表面能  7-2 彎曲液面的附加壓強  7-3 液體與固體接觸的表面現象    毛細現象第八章 靜電學  8-1 電場    電場強度  8-2 高斯定理極其應用  8-3 電場力做功    電勢  8-4 電偶極子  電偶層  心電    8-5 靜電場中的電介質  8-6 電容  電場的能量第九章 電流的磁場  9-1 磁感應強度  磁通量  9-2 畢奧-薩伐爾定律及其應用  9-3 安培環(huán)路定律及其應用  9-4 磁場對電流的作用  9-5 生物磁場和磁場的生物效應第十章 穩(wěn)恒電流  10-1 歐姆定律的微分形式  10-2 電動勢  生物膜電位  10-3 直流電路  10-4 電容器的充放電過程  10-5 電流對人體的作用第十一章  眼睛的屈光  11-1 眼睛的屈光系統(tǒng)  11-2 球面的屈光  11-3 透鏡的屈光  11-4 眼睛的屈光不正及其物理矯正第十二章    波動光學  12-1 光的干涉  12-2 光的衍射  12-3 光的偏振第十三章  量子力學基礎  13-1 熱輻射  普朗克的量子假設  13-2 光電效應    愛因斯坦的光子假說  13-3 康普頓效應  13-4 玻爾的氫原子理論  13-5 微觀粒子的波動性  13-6 波函數  薛定諤方程  13-7 氫原子問題的量子力學處理  13-8 電子的自旋    原子的電子殼層結構第十四章    激光及其在生物醫(yī)學中的應用  14-1 激光基本原理  14-2 激光關鍵參數與特性  14-3 激光生物效應與技術  14-4 激光在臨床醫(yī)學中的應用第十五章  原子核物理  核磁共振成像原理  15-1 原子核的性質  15-2 放射性核素的衰變  15-3 放射性核素的衰變規(guī)律  15-4 射線與物質的相互作用  15-5 射線的劑量和防護  15-6 放射性核素在醫(yī)學上的應用  15-7 核磁共振成像原理第十六章  X射線成像的物理基礎  16-1 X射線的產生及其基本性質  16-2 X射線衍射X射線譜  16-3 X射線的吸收  16-4 X射線成像附錄A 中英文名詞對照附錄B 國際單位制（SI）附錄C 矢量的標積和矢積附錄D 三種坐標系中的線元、面元和體積元附錄E 物理學常用常量（1998年推薦值）附錄F 希臘字母表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　但是，惠更斯原理僅僅從幾何學的角度解釋并確定了光波的傳播方向，然而卻不能圓滿地解釋光波的衍射問題.諸如各子波對新波陣面上任一點所產生振動的振幅和相位如何，沿不同方向傳播的振動的振幅如何等問題都沒有涉及.菲涅耳基于光的疊加和干涉原理，認為不同次級子波之間可以產生干涉，對惠更斯原理做了補充，為衍射理論奠定了基礎，稱為惠更斯一菲涅耳原理：從同一波陣面上各點發(fā)出的子波。經傳播而在空間某點相遇時，也可相互疊加而產生干涉現象.　　菲涅耳保留并發(fā)展了惠更斯原理中關于子波的概念.他認為，波動對空間某一點所起的作用，是某時刻各子波共同對該點作用的合成.當然，在合成時，要考慮到各子波“擴張”到該點時振幅的大小與相互間的相位關系.這就是惠更斯一菲涅耳原理的精神實質.利用惠更斯一菲涅耳原理可以很好地解釋并描述光束通過各種障礙物所產生的衍射現象，比如衍射條紋的分布問題，條紋的強度問題等.　　12.2.2夫瑯禾費單縫衍射　　觀察夫瑯禾費單縫衍射的裝置如圖12-13所示.圖中S為光源，置于透鏡L1的焦點上.經L1射出的平行光束，垂直照射在一個開有狹縫的遮光板K上，一部分平行光將穿過狹縫.根據惠更斯一菲涅耳原理，當波陣面到達狹縫時，波陣面上各點都成為新的波源，向各個方向發(fā)射子波.這些子波通過透鏡L2后聚焦于光屏E上，形成衍射條紋.從圖中可以看出，這是一些明暗相間的條紋，但其分布不像雙縫干涉圖樣那樣均勻，正對狹縫中央的是一個亮度較大且較寬的中央明條紋，在其兩側對稱地排列著一些明暗相間的條紋，越往兩側亮度也越低.當調節(jié)狹縫的寬度時，衍射條紋也會隨之變化，狹縫寬度越窄，衍射圖樣越清晰；狹縫寬度越寬，衍射圖樣越模糊不清，各級衍射條紋越向中央明條紋靠近，衍射作用也越不顯著.當寬度達到一定程度時，將看不到衍射條紋，而成了單縫的像了。

圖書封面

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