醫(yī)用物理學(xué)

前言

　　長(zhǎng)期以來基礎(chǔ)物理教材存在兩個(gè)矛盾：一個(gè)是豐富的內(nèi)容和相對(duì)較少的學(xué)時(shí)之間的矛盾；一個(gè)是物理學(xué)科本身的系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)和為專業(yè)服務(wù)針對(duì)性需求之間的矛盾。醫(yī)藥類和農(nóng)林類專業(yè)矛盾尤為突出。經(jīng)過不懈的努力，在學(xué)時(shí)沒有太多改變的情況下或多或少取得了某種妥協(xié)或協(xié)調(diào)。那種大量地砍伐內(nèi)容，保留為專業(yè)服務(wù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，教材變成手冊(cè)或說明書的極端情形已經(jīng)不多見。然而我們期待更好的結(jié)果?！　】ξ挡ㄖ骶幍摹夺t(yī)用物理學(xué)》是一套特色鮮明的教材，也是我們希望看到的積極應(yīng)對(duì)的結(jié)果。在既定的學(xué)時(shí)框架中融入合適的內(nèi)容是可用教材的基本要求。本書不是簡(jiǎn)單地在數(shù)量上對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行控制，編著者有著明確的指導(dǎo)思想：在傳授物理知識(shí)的時(shí)候適當(dāng)控制數(shù)學(xué)用量，相當(dāng)?shù)刈⒅匚锢硭枷搿⑽锢矸椒ǖ慕榻B，注重近代物理內(nèi)容的介紹。在篇幅非常精貴的情況下，納入了狹義相對(duì)論基礎(chǔ)（廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介）和量子物理基礎(chǔ)。這樣的處理體現(xiàn)了編著者對(duì)物理學(xué)內(nèi)容的整體把握和對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重視。讀者應(yīng)該體味編著者的良苦用心。我們的同行阿特·霍布森①引用過兩段話也許能夠給我們啟示：　　在這個(gè)科學(xué)時(shí)代，如果公民不具備科學(xué)素養(yǎng)，國(guó)家就不可能生存下去?！　]有一個(gè)具備科學(xué)素養(yǎng)的大眾，美好世界的前景就沒有指望。②　　提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)是物理學(xué)工作者義不容辭的職責(zé)。本書編著者的理念和努力令人稱道，也值得學(xué)習(xí)。醫(yī)學(xué)生的素養(yǎng)或未來醫(yī)生的科學(xué)素養(yǎng)事關(guān)人的生命、健康。本書在這一領(lǐng)域的實(shí)踐意義深遠(yuǎn)?！　”緯杏卸喽蜗嚓P(guān)鏈接，介紹了科學(xué)史料、學(xué)科前沿、與正文相關(guān)的新概念、新方法、新技術(shù)的應(yīng)用等等，其中約有三分之一直接、間接與醫(yī)藥、生命科學(xué)有關(guān)。這是控制正文篇幅的一種處理，也是內(nèi)容的深入或外延。這些鏈接可以供有進(jìn)一步學(xué)習(xí)要求的讀者選擇使用。

內(nèi)容概要

　　《醫(yī)用物理學(xué)（第2版）》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，按照教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的“理工科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”，結(jié)合醫(yī)藥類專業(yè)物理課程的特點(diǎn)編寫而成。教材具有如下特色：一、為適合當(dāng)前高等教育形勢(shì)的要求，教材的編寫注重對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。二、在堅(jiān)持物理基礎(chǔ)的同時(shí)；強(qiáng)調(diào)物理思想、物理方法的介紹。本教材物理學(xué)的理論體系基本完整，以講授物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)律、基本方法為主，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹物理學(xué)原理、方法在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。三、適用性較強(qiáng)?？紤]到“大眾化教育”階段學(xué)生的實(shí)際情況，在本教材中適當(dāng)降低了數(shù)學(xué)要求與物理難度，增加了可讀性。四、本教材備有相關(guān)配套教材、電子教案以及醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)素材庫(kù)。編寫者充分考慮了醫(yī)藥類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，既系統(tǒng)講授物理知識(shí)，又照顧醫(yī)藥類學(xué)生數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱的特點(diǎn)。

書籍目錄

第一章 力學(xué)基本定律1.1 單位和量綱相關(guān)鏈接理解時(shí)空1.2 物理量及其表述1.2.1 物理量1.2.2 質(zhì)點(diǎn)1.2.3 參考系與坐標(biāo)系1.2.4 矢量及其運(yùn)算1.3 運(yùn)動(dòng)描述1.3.1 位置矢量與位移1.3.2 速度1.3.3 加速度1.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.4.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.4.2 功與功率1.4.3 動(dòng)能動(dòng)能定理1.4.4 保守力非保守力勢(shì)能1.4.5 功能原理1.4.6 機(jī)械能守恒定律1.4.7 動(dòng)量沖量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律1.5 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)1.5.1 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)描寫1.5.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律1.5.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功和能1.5.4 角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒定律1.5.5 進(jìn)動(dòng)思考題習(xí)題參考文獻(xiàn)第二章 流體的運(yùn)動(dòng)2.1 理想流體的定常流動(dòng)2.1.1 流體運(yùn)動(dòng)的描述方法2.1.2 定常流動(dòng)2.1.3 連續(xù)性方程2.2 理想流體的伯努利方程2.2.1 理想流體的伯努利方程2.2.2 伯努利方程的應(yīng)用2.3 黏性流體的運(yùn)動(dòng)2.3.1 黏性流體的運(yùn)動(dòng)相關(guān)鏈接超流動(dòng)性相關(guān)鏈接流動(dòng)相似性2.3.2 黏性流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相關(guān)鏈接血液流動(dòng)2.3.3 物體在黏性流體中的阻力思考題習(xí)題參考文獻(xiàn)第三章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波3.1 彈簧振子和簡(jiǎn)諧振動(dòng)3.2 運(yùn)動(dòng)方程及其圖像3.2.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像3.2.2 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量3.3 簡(jiǎn)單的非理想振動(dòng)3.3.1 阻尼振動(dòng)3.3.2 受迫振動(dòng)共振3.4 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成與分解3.4.1 同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成3.4.2 同方向不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成3.4.3 相互垂直簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成3.4.4 振動(dòng)的分解相關(guān)鏈接傅里葉變換的應(yīng)用3.5 簡(jiǎn)諧波3.5.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播3.5.2 波動(dòng)方程3.5.3 波的能量3.6 波的疊加原理、波的干涉3.6.1 波的疊加原理3.6.2 波的干涉3.6.3 駐波3.7 聲波和超聲波3.7.1 聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí)3.7.2 多普勒效應(yīng)3.7.3 超聲波相關(guān)鏈接脈沖反射式超聲診斷儀3.7.4 次聲波思考題習(xí)題參考文獻(xiàn)第四章 分子動(dòng)理論4.1 物質(zhì)的微觀模型4.2 理想氣體分子動(dòng)理論4.2.1 理想氣體的物態(tài)方程相關(guān)鏈接玻意耳定律、查理定律和蓋一呂薩克定律4.2.2 理想氣體的微觀模型1.2.3 理想氣體的壓強(qiáng)公式4.2.4 分子平均平動(dòng)能理想氣體的溫度4.2.5 能量基本公式相關(guān)鏈接定體比熱容實(shí)驗(yàn)4.3 氣體分子速率分布和能量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律4.3.1 伽爾頓板實(shí)驗(yàn)4.3.2 速率分布函數(shù)4.3.3 麥克斯韋速率分布律4.3.4 三種分子速率4.3.5 玻耳茲曼能量分布律4.4 液體的表面現(xiàn)象4.4.1 表面張力4.4.2 表面能4.4.3 表面活性物質(zhì)和表面吸附4.4.4 彎曲液面的附加壓強(qiáng)相關(guān)鏈接表面活性物質(zhì)在肺呼吸過程中的作用4.4.5 毛細(xì)現(xiàn)象4.4.6 氣體栓塞思考題習(xí)題參考文獻(xiàn)第五章 靜電場(chǎng)5.1 庫(kù)侖定律5.1.1 電荷的性質(zhì)5.1.2 庫(kù)侖定律5.1.3 電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度5.2 高斯定理5.2.1 電場(chǎng)線5.2.2 電場(chǎng)強(qiáng)度通量5.2.3 高斯定理相關(guān)鏈接電泳在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用5.3 靜電場(chǎng)力的功電勢(shì)5.3.1 靜電場(chǎng)力所作的功5.3.2 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理5.3.3 電勢(shì)5.3.4 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系5.4 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)5.4.1 電介質(zhì)及其結(jié)構(gòu)5.4.2 電介質(zhì)的極化5.4.3 電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)相關(guān)鏈接壓電效應(yīng)5.5 靜電場(chǎng)的能量5.5.1 電容器及其電容5.5.2 電容器中的電能5.5.3 靜電場(chǎng)的能量與能量密度思考題習(xí)題參考文獻(xiàn)第六章 直流電6.1 電流密度和歐姆定律的微分形式6.1.1 電流密度6.1.2 連續(xù)性方程電流的恒定條件6.1.3 歐姆定律的微分形式相關(guān)鏈接歐姆定律的發(fā)現(xiàn)6.1.4 金屬與電解質(zhì)的導(dǎo)電性相關(guān)鏈接超導(dǎo)電性6.2 電源的電動(dòng)勢(shì)6.2.1 電源及其電動(dòng)勢(shì)6.2.2 一段含源電路的歐姆定律6.3 基爾霍夫定律及其應(yīng)用6.3.1 基爾霍夫定律……第七章 磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)第八章 波動(dòng)光學(xué)第九章 幾何光學(xué)第十章 X射線第十一章 狹義相對(duì)論基礎(chǔ)第十二章 量子物理基礎(chǔ)第十三章 原子核和放射性附錄 基本物理常量

章節(jié)摘錄

　　1.2.1物理量　　人們把定量地描寫物理現(xiàn)象的量稱為物理量（physical quantity），依據(jù)物理現(xiàn)象的不同，所采用的物理量也不同，我們經(jīng)常遇到的物理量有三種，它們是：　?。?）標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量稱為標(biāo)量（scalar），例如，溫度、能量、質(zhì)量等物理量是標(biāo)量?！　。?）矢量：有3個(gè)分量，每個(gè)分量與1個(gè)方向有關(guān)的物理量稱為矢量（vec-tor），矢量既有大小又有方向，例如，速度、加速度、力和動(dòng)量等物理量是矢量。　?。?）張量：有9個(gè)分量，每個(gè)分量與2個(gè)方向有關(guān)的物理量稱為（2秩）張量（tensor）。一般地n秩張量有3個(gè)分量，每個(gè)分量與n個(gè)方向有關(guān)，而且標(biāo)量可看做0秩張量，矢量可看做1秩張量，例如，描寫材料內(nèi)部力學(xué)性質(zhì)的應(yīng)力和應(yīng)變有2個(gè)方向，是2秩張量?！　〔煌奈锢砹糠牟煌倪\(yùn)算規(guī)則?！　?.2.2質(zhì)點(diǎn)　　任何物體都有一定的大小和形狀。但是，當(dāng)物體的大小和形狀在所描寫的運(yùn)動(dòng)中所起的作用可以忽略不計(jì)時(shí)，我們就把它看做是一個(gè)只有質(zhì)量而沒有大小和形狀的點(diǎn)，稱為質(zhì)點(diǎn)（mass point）。質(zhì)點(diǎn)是為了描寫方便而為實(shí)際物體構(gòu)造的一種模型，是實(shí)際物體在一定條件下的一種抽象，一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看其在所研究的問題中，是否滿足所定義的條件，例如，同樣是地球，當(dāng)研究其自轉(zhuǎn)時(shí)就不能將其看做質(zhì)點(diǎn)，而研究它繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，就可以把它很好地近似為質(zhì)點(diǎn)來處理。

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