醫(yī)用物理學(xué)

前言

20世紀(jì)末，中國(guó)的高等學(xué)校體制發(fā)生了重大變化，從“精英式教育”跨入了“大眾化教育”的新時(shí)代，同時(shí)，“應(yīng)試教育”模式向“素質(zhì)教育”的轉(zhuǎn)化也在我國(guó)大規(guī)模地推廣開(kāi)來(lái)。在這種教育新形勢(shì)下，如何使大學(xué)生了解現(xiàn)代高科技、掌握科學(xué)的思維方法、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，大學(xué)物理課有著不可缺少、無(wú)法取代的作用。教材的編寫(xiě)背景在本教材的編寫(xiě)和修改期間，編者張鐵強(qiáng)教授和梁路光教授有幸參與了教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂《理工科類(lèi)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》和全國(guó)高等教育研究中心制訂《醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》的工作。努力將最新的教學(xué)要求貫穿到教材中去，使之成為完善教材的主要宗旨。該教材是教育科學(xué)“十五”國(guó)家規(guī)劃課題子課題“21世紀(jì)中國(guó)高等學(xué)校農(nóng)林／醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)數(shù)理化基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新與實(shí)踐”、高等學(xué)校非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)教學(xué)研究項(xiàng)目“在多校區(qū)綜合性大學(xué)中實(shí)施和完善教學(xué)基本要求的研究”、吉林省教育廳教學(xué)改革項(xiàng)目“公共物理系列課程教學(xué)改革與教材建設(shè)的研究與實(shí)踐”、“醫(yī)學(xué)七年制公共基礎(chǔ)課課程體系和內(nèi)容的綜合改革與實(shí)踐”的研究成果，此成果曾榮獲吉林大學(xué)2004年教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。該教材受到校、省及國(guó)家三級(jí)教研項(xiàng)目的支持，具有渾厚的教學(xué)研究基礎(chǔ)。教材的特色（1）站在醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的角度系統(tǒng)地傳授大學(xué)物理的基本規(guī)律。鑒于我國(guó)醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生普遍存在對(duì)物理課畏難的學(xué)習(xí)態(tài)度，該教材利用醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)編寫(xiě)了大學(xué)物理學(xué)的基本內(nèi)容，以便提高醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。

內(nèi)容概要

本書(shū)是教育科學(xué)“十五”國(guó)家規(guī)劃課題研究成果及普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。作者立足中國(guó)醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀，合理地組織教學(xué)內(nèi)容，力求在一個(gè)比較完整的物理體系下，盡可能地與醫(yī)學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行編寫(xiě)，以使醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)初步了解最基本的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法，以提高自身的科學(xué)能力、科學(xué)意識(shí)、科學(xué)品質(zhì)，并使學(xué)生們看到物理學(xué)與他們的生活和將要投入的生命類(lèi)專(zhuān)業(yè)工作之間的密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，從而提高學(xué)習(xí)效果。    本書(shū)共計(jì)16章，可作為高等院校醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)48～108學(xué)時(shí)大學(xué)物理課程的教材。

作者簡(jiǎn)介

梁路光，女，吉林大學(xué)物理學(xué)院教授。20多年來(lái)一直從事公共物理教學(xué)與血液流變學(xué)、生物磁學(xué)、物理課程論方面的研究工作。同時(shí)擔(dān)任教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)東北地區(qū)教學(xué)研究協(xié)作組副秘書(shū)長(zhǎng)、醫(yī)藥類(lèi)物理課程教學(xué)研究協(xié)作組核心成員、中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)理事。2003年被學(xué)校授予“巾幗建功”先進(jìn)個(gè)人、“教學(xué)示范教師”的光榮稱(chēng)號(hào)，2002年、2003年被物理中心兩次評(píng)為“本學(xué)期深受學(xué)生歡迎的物理老師”。03年以來(lái)的教學(xué)科研成果有：主持參加國(guó)家級(jí)教學(xué)研究子項(xiàng)目七項(xiàng)、省部級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目三項(xiàng)、校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目?jī)身?xiàng)；是高等教育出版社09年出版的、普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《醫(yī)用物理學(xué)》主編。梁路光教授近五年發(fā)表論文32篇,并獲得省級(jí)教學(xué)研究成果二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、校級(jí)教學(xué)研究成果二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，三等獎(jiǎng)三項(xiàng)和2005年本科優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。近五年承擔(dān)過(guò)《大學(xué)物理》《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》《物理教學(xué)與課程論》《教育測(cè)量與評(píng)價(jià)》《血液流變學(xué)》《物理與健康》六門(mén)課程共計(jì)46門(mén)次的本、專(zhuān)科及研究生的主講教學(xué)工作。

書(shū)籍目錄

第一章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)  1.1 角量和線量   1.2 轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)慣量   1.3 角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律   1.4 旋進(jìn)   習(xí)題一 第二章 物體的彈性骨的力學(xué)性質(zhì)   2.1 應(yīng)力和應(yīng)變   2.2 彈性模量   2.3 形變勢(shì)能   2.4 骨的力學(xué)性質(zhì) 第三章 血液的流動(dòng)   3.1 理想流體的定常流動(dòng)   3.2 血液的層流   習(xí)題三 第四章 振動(dòng)與波動(dòng)   4.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)   4.2 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的疊加   4.3 振動(dòng)的分解頻譜分析   4.4 阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振   4.5 波動(dòng)方程   4.6 波的能量能流密度   4.7 波的干涉   習(xí)題四 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(zhì)及數(shù)學(xué)表述   5.3 超聲在介質(zhì)中的傳播規(guī)律   5.4 超聲在介質(zhì)中的衰減規(guī)律   5.5 超聲的產(chǎn)生及聲場(chǎng)基本特征   5.6 超聲診斷儀的物理原理   習(xí)題五第六章 狹義相對(duì)論   6.1 伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀   6.2 狹義相對(duì)論的基本假設(shè)洛倫茲變換   6.3 狹義相對(duì)論的時(shí)空觀   6.4 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)   習(xí)題六 第七章 液體的表面性質(zhì)   7.1 液體的表面張力和表面能   7.2 彎曲液面的附加壓強(qiáng)   7.3 液體與固體接觸處的表面現(xiàn)象 毛細(xì)現(xiàn)象   習(xí)題七 第八章 靜電學(xué)   8.1 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度   8.2 高斯定理及其應(yīng)用   8.3 電場(chǎng)力做功 電勢(shì)   8.4 電偶極子 電偶層 心電   8.5 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)   8.6 電容 電場(chǎng)的能量   習(xí)題八 第九章 電流的磁場(chǎng) 第十章 恒定電流 第十一章 眼睛的屈光 第十二章 波動(dòng)光學(xué) 第十三章 量子力學(xué)基礎(chǔ) 第十四章 激光及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 第十五章 原子核物理 核磁共振成像原理 第十六章 X射線成像的物理基礎(chǔ) 附錄A 常用基本物理常量(2006年推薦值) 附錄B 部分?jǐn)?shù)學(xué)公式 附錄C 希臘字母表 附錄D 三種坐標(biāo)系中的線元、面元和體積元 附錄E 兩個(gè)矢量的標(biāo)積和矢積 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：另一種是分布在骨的內(nèi)部呈蜂窩狀的疏松體，稱(chēng)為松質(zhì)骨，松質(zhì)骨具有一定的韌性，能承受較大的彈性形變，密質(zhì)骨和松質(zhì)骨的分布因骨的種類(lèi)不同有所不同.長(zhǎng)骨的密質(zhì)骨在中間的骨干部分很厚，向兩端逐漸變薄，松質(zhì)骨主要分布在長(zhǎng)骨的兩端；短骨表面有一層較薄的密質(zhì)骨，內(nèi)部充滿(mǎn)松質(zhì)骨；扁骨是由密質(zhì)骨構(gòu)成內(nèi)外兩層骨板，中間夾有一層松質(zhì)骨，骨的成分中有骨膠原和骨礦物質(zhì).骨膠原是存在于筋腱和韌帶中的一種纖維蛋白，膠原纖維能拉長(zhǎng)到大于本身線度的20％，其離骨的抗拉強(qiáng)度很大，約為90MN／m。骨膠原使骨質(zhì)具有較大的抗拉強(qiáng)度和徹性；骨礦物質(zhì)有很大的抗壓強(qiáng)度，使骨具有較大的抗壓強(qiáng)度.因此骨的構(gòu)成類(lèi)似于鋼筋混凝土，既有一定的強(qiáng)度和硬度，又有一定的彈性和韌性。2，長(zhǎng)骨的力學(xué)性質(zhì)長(zhǎng)骨是人體骨骼的主要受力部分，長(zhǎng)骨的中間部位是骨干，兩端是骨骺，而內(nèi)部是中空的骨髓腔.骨干松質(zhì)骨少，密質(zhì)骨厚，有較大的強(qiáng)度和硬度，抗壓強(qiáng)度較高，是松質(zhì)骨的4～5倍，所以骨干的力學(xué)性質(zhì)接近脆性材料，骨骺密質(zhì)骨較薄，松質(zhì)骨發(fā)達(dá)且粗大，因此承載面積大，受力比較均勻，可以承受較大的載荷，能產(chǎn)生較大的彈性變形而不損傷，抗拉性能較好，高于骨干，但抗壓強(qiáng)度較低，只是骨干的22％，骨骺的力學(xué)性質(zhì)接近塑性材料，由于長(zhǎng)骨有塑性材料的彈性和韌性，又具有脆性材料的強(qiáng)度和硬度，所以長(zhǎng)骨既抗拉又抗壓.表2-2給出了人的脛骨與其他常用材料強(qiáng)度的比較，由表中可以看出，長(zhǎng)骨的抗壓能力與花崗巖相近，而抗拉強(qiáng)度卻比花崗巖大20倍，長(zhǎng)骨除受拉伸與壓縮的載荷作用外，更多的是受扭轉(zhuǎn)或彎曲的載荷作用，受扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上主要是切應(yīng)力的作用，在截面中心部位切應(yīng)力最小，在邊緣處切應(yīng)力最大；受彎曲時(shí)，橫截面上主要是正應(yīng)力的作用，在中性層正應(yīng)力最小，在邊緣處正應(yīng)力最大，長(zhǎng)骨的橫截面可以近似的視為空心圓截面，與實(shí)心圓截面相比（如圖2-8所示），在截面積相等的情況下，相當(dāng)于將實(shí)心圓中心部位受應(yīng)力很小的部分挖去填在截面的外緣，增大了邊緣的尺寸，相應(yīng)的增加了外緣對(duì)應(yīng)力的承受能力，因此，空心圓截面對(duì)抗扭和抗彎來(lái)說(shuō)是合理截面，人體長(zhǎng)骨巾部為骨髓腔，不僅具有生理作朋，而且從力學(xué)角度來(lái)說(shuō)也是完全合理的結(jié)構(gòu)。

編輯推薦

《醫(yī)用物理學(xué)》從剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、血液的流動(dòng)、振動(dòng)與波動(dòng)、狹義相對(duì)論、液體的表面性質(zhì)、靜電學(xué)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述?！夺t(yī)用物理學(xué)》共計(jì)16章，可作為高等院校醫(yī)藥類(lèi)專(zhuān)業(yè)48～108學(xué)時(shí)大學(xué)物理課程的教材。

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