醫(yī)用物理學(xué)

前言

20世紀(jì)末，中國的高等學(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”的新時代，同時，“應(yīng)試教育”模式向“素質(zhì)教育”的轉(zhuǎn)化也在我國大規(guī)模地推廣開來。在這種教育新形勢下，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、無法取代的作用。教材的編寫背景在本教材的編寫和修改期間，編者張鐵強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)分委員會制訂《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》和全國高等教育研究中心制訂《醫(yī)藥類專業(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”國家規(guī)劃課題子課題“21世紀(jì)中國高等學(xué)校農(nóng)林／醫(yī)藥類專業(yè)數(shù)理化基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新與實踐”、高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會教學(xué)研究項目“在多校區(qū)綜合性大學(xué)中實施和完善教學(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、優(yōu)秀教材獎。該教材受到校、省及國家三級教研項目的支持，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。鑒于我國醫(yī)藥類專業(yè)學(xué)生普遍存在對物理課畏難的學(xué)習(xí)態(tài)度，該教材利用醫(yī)學(xué)專業(yè)特點編寫了大學(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

本書是教育科學(xué)“十五”國家規(guī)劃課題研究成果及普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。作者立足中國醫(yī)藥類專業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀，合理地組織教學(xué)內(nèi)容，力求在一個比較完整的物理體系下，盡可能地與醫(yī)學(xué)實踐相結(jié)合的方式進行編寫，以使醫(yī)藥類專業(yè)的大學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理學(xué)初步了解最基本的科學(xué)知識、科學(xué)方法，以提高自身的科學(xué)能力、科學(xué)意識、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專業(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。    本書共計16章，可作為高等院校醫(yī)藥類專業(yè)48～108學(xué)時大學(xué)物理課程的教材。

作者簡介

梁路光，女，吉林大學(xué)物理學(xué)院教授。20多年來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)分委員會東北地區(qū)教學(xué)研究協(xié)作組副秘書長、醫(yī)藥類物理課程教學(xué)研究協(xié)作組核心成員、中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會理事。2003年被學(xué)校授予“巾幗建功”先進個人、“教學(xué)示范教師”的光榮稱號，2002年、2003年被物理中心兩次評為“本學(xué)期深受學(xué)生歡迎的物理老師”。03年以來的教學(xué)科研成果有：主持參加國家級教學(xué)研究子項目七項、省部級教學(xué)研究項目三項、校級教學(xué)研究項目兩項；是高等教育出版社09年出版的、普通高等教育“十一五”國家級規(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,并獲得省級教學(xué)研究成果二等獎兩項、校級教學(xué)研究成果二等獎一項，三等獎三項和2005年本科優(yōu)秀教材獎。近五年承擔(dān)過《大學(xué)物理》《大學(xué)物理實驗》《物理教學(xué)與課程論》《教育測量與評價》《血液流變學(xué)》《物理與健康》六門課程共計46門次的本、?？萍把芯可闹髦v教學(xué)工作。

書籍目錄

第一章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動  1.1 角量和線量   1.2 轉(zhuǎn)動定律轉(zhuǎn)動慣量   1.3 角動量角動量守恒定律   1.4 旋進   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 形變勢能   2.4 骨的力學(xué)性質(zhì) 第三章 血液的流動   3.1 理想流體的定常流動   3.2 血液的層流   習(xí)題三 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   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 狹義相對論   6.1 伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時空觀   6.2 狹義相對論的基本假設(shè)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(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   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 電場強度   8.2 高斯定理及其應(yīng)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(zhì)   8.6 電容 電場的能量   習(xí)題八 第九章 電流的磁場 第十章 恒定電流 第十一章 眼睛的屈光 第十二章 波動光學(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 兩個矢量的標(biāo)積和矢積 參考文獻

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不同有所不同.長骨的密質(zhì)骨在中間的骨干部分很厚，向兩端逐漸變薄，松質(zhì)骨主要分布在長骨的兩端；短骨表面有一層較薄的密質(zhì)骨，內(nèi)部充滿松質(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，膠原纖維能拉長到大于本身線度的20％，其離骨的抗拉強度很大，約為90MN／m。骨膠原使骨質(zhì)具有較大的抗拉強度和徹性；骨礦物質(zhì)有很大的抗壓強度，使骨具有較大的抗壓強度.因此骨的構(gòu)成類似于鋼筋混凝土，既有一定的強度和硬度，又有一定的彈性和韌性。2，長骨的力學(xué)性質(zhì)長骨是人體骨骼的主要受力部分，長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，有較大的強度和硬度，抗壓強度較高，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，由于長骨有塑性材料的彈性和韌性，又具有脆性材料的強度和硬度，所以長骨既抗拉又抗壓.表2-2給出了人的脛骨與其他常用材料強度的比較，由表中可以看出，長骨的抗壓能力與花崗巖相近，而抗拉強度卻比花崗巖大20倍，長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，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，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，長骨的橫截面可以近似的視為空心圓截面，與實心圓截面相比（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)的增加了外緣對應(yīng)力的承受能力，因此，空心圓截面對抗扭和抗彎來說是合理截面，人體長骨巾部為骨髓腔，不僅具有生理作朋，而且從力學(xué)角度來說也是完全合理的結(jié)構(gòu)。

編輯推薦

《醫(yī)用物理學(xué)》從剛體的定軸轉(zhuǎn)動、血液的流動、振動與波動、狹義相對論、液體的表面性質(zhì)、靜電學(xué)等方面進行了系統(tǒng)的闡述。《醫(yī)用物理學(xué)》共計16章，可作為高等院校醫(yī)藥類專業(yè)48～108學(xué)時大學(xué)物理課程的教材。

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