醫(yī)用物理學(xué)

內(nèi)容概要

本書是以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的醫(yī)用物理學(xué)課程，是高等醫(yī)藥院校各專業(yè)學(xué)生一門重要的必修基礎(chǔ)課。 本書的基本特點(diǎn)是：強(qiáng)調(diào)物理學(xué)方法，主要包括模型的建立、適用范圍、非理想情況的處理等；強(qiáng)調(diào)醫(yī)學(xué)中需要的物理學(xué)理論知識學(xué)習(xí)和基本的思維訓(xùn)練，忽略了非必需的數(shù)學(xué)推導(dǎo)；在介紹有關(guān)物理學(xué)基礎(chǔ)理論知識同時，加強(qiáng)對其在醫(yī)學(xué)臨床中相關(guān)應(yīng)用的介紹與討論，拓寬學(xué)生的知識面，力爭通過對醫(yī)用物理學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識和正確的理解，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和將來的工作打下堅實的基礎(chǔ)。本書在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，在傳授知識的同時，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，注重培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識，努力實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

書籍目錄

前言緒論  0.1  物理學(xué)的內(nèi)涵及其研究內(nèi)容  0.2  物理學(xué)與醫(yī)學(xué)之間的關(guān)系  0.3  物理學(xué)的研究方法第1章  物體的彈性  1.1  應(yīng)變和應(yīng)力    1.1.1  應(yīng)變    1.1.2  應(yīng)力  1.2  彈性模量    1.2.1  彈性與塑性    1.2.2  彈性模量  1.3  形變勢能  1.4  骨的力學(xué)性質(zhì)    1.4.1  骨的受力    1.4.2  骨的力學(xué)特性　習(xí)題第2章  流體的運(yùn)動  2.1  理想流體的流動    2.1.1  理想流體    2.1.2  穩(wěn)定性流動    2.1.3  連續(xù)性方程    2.1.4  伯努利方程    2.1.5  伯努利方程的應(yīng)用  2.2  粘性流體的流動    2.2.1  層流和湍流    2.2.2  牛頓黏滯定律    2.2.3  雷諾數(shù)    2.2.4  黏性流體的運(yùn)動規(guī)律  2.3  血液的流動    2.3.1  血液循環(huán)的物理模型    2.3.2  循環(huán)系統(tǒng)中的血流速度    2.3.3  血流過程中的血壓分布　習(xí)題第3章  振動、波動和聲  3.1  簡諧振動    3.1.1  簡諧振動的動力學(xué)特征    3.1.2  簡諧振動方程    3.1.3  簡諧振動的特征量    3.1.4  振幅、初相與初始條件的關(guān)系    3.1.5  簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖示法    3.1.6  簡諧振動的能量  3.2  兩個同方向、同頻率簡諧振動的合成  3.3  波的產(chǎn)生與傳播    3.3.1  機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播    3.3.2  波面和波線    3.3.3  波長、波速、波的周期和頻率  3.4  平面簡諧波的波動方程  3.5  波的強(qiáng)度與波的衰減    3.5.1  波的強(qiáng)度    3.5.2  波的衰減  3.6  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    3.7.1  聲壓、聲阻抗與聲強(qiáng)    3.7.2  聲波的反射與透射    3.7.3  聽覺域    3.7.4  聲強(qiáng)級與響度級  3.8  超聲波    3.8.1  超聲波的特性    3.8.2  超聲波與物質(zhì)的相互作用    3.8.3  超聲波的產(chǎn)生與接收  3.9  超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用　習(xí)題第4章  分子運(yùn)動理論  4.1  物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)  4.2  理想氣體分子運(yùn)動理論    4.2.1  理想氣體的微觀模型    4.2.2  理想氣體的狀態(tài)方程    4.2.3  理想氣體的壓強(qiáng)公式    4.2.4  理想氣體的能量公式    4.2.5  混合氣體的分壓強(qiáng)  4.3  熱平衡態(tài)的統(tǒng)計分布    4.3.1  麥克斯韋速率分布定律    4.3.2  玻耳茲曼能量分布規(guī)律  4.4  液體的表面現(xiàn)象    4.4.1  表面張力和表面能    4.4.2  彎曲液面下的附加壓強(qiáng)    4.4.3  毛細(xì)現(xiàn)象    4.4.4  氣體栓塞  4.4.5  表面活性物質(zhì)和表面吸附　習(xí)題第5章  靜電場  5.1  電場電場強(qiáng)度    5.1.1  電荷與庫侖定律    5.1.2  電場與電場強(qiáng)度    5.1.3  場強(qiáng)疊加原理    5.1.4  電場強(qiáng)度的計算    5.1.5  電力線  5.2  高斯定理    5.2.1  電通量    5.2.2  高斯定理    5.2.3  高斯定理的應(yīng)用  5.3  電勢    5.3.1  靜電場力所做的功與路徑無關(guān)    5.3.2  電勢能    5.3.3  電勢    5.3.4  電勢疊加原理    5.3.5  電勢的計算    5.3.6  電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系  5.4  電偶極子    5.4.1  電偶極子的場強(qiáng)    5.4.2  電偶極子的電勢  5.5  靜電場中的電介質(zhì)    5.5.1  電介質(zhì)的電極化現(xiàn)象    5.5.2  極化強(qiáng)度矢量    5.5.3  帶電系統(tǒng)的能量    5.5.4  電場的能量  5.6  心電場和心電圖    5.6.1  心肌細(xì)胞的電偶極矩    5.6.2  心電向量環(huán)    5.6.3  心電圖　習(xí)題第6章  穩(wěn)恒磁場  6.1  磁場磁感強(qiáng)度    6.1.1  基本磁現(xiàn)象磁場    6.1.2  磁感應(yīng)強(qiáng)度  6.2  畢奧—薩伐爾定律    6.2.1  畢奧—薩伐爾定律    6.2.2  畢奧—薩伐爾定律的應(yīng)用  6.3  磁場的高斯定理    6.3.1  磁感應(yīng)線    6.3.2  磁通量磁場的高斯定理  6.4  安培環(huán)路定理    6.4.1  安培環(huán)路定理    6.4.2  安培環(huán)路定理的應(yīng)用  6.5  磁場對電流的作用    6.5.1  磁場對載流導(dǎo)線的作用力    6.5.2  磁場對載流線圈的作用力    6.5.3  磁場對運(yùn)動電荷的作用力    6.5.4  霍耳效應(yīng)    6.5.S  介質(zhì)中的磁場  6.6  生物磁效應(yīng)    6.6.1  生物磁現(xiàn)象    6.6.2  磁場的生物效應(yīng)　習(xí)題第7章  穩(wěn)恒電流  7.1  電流密度    7.1.1  電流與電流密度    7.1.2  歐姆定律的微分形式    7.1.3  金屬的導(dǎo)電性    7.1.4  電解質(zhì)的導(dǎo)電性  7.2  含源電路的歐姆定律基爾霍夫定律    7.2.1  一段含源電路的歐姆定律    7.2.2  基爾霍夫定律    7.2.3  基爾霍夫定律推導(dǎo)定理  7.3  生物膜電位    7.3.1  能斯特方程    7.3.2  靜息電位    7.3.3  動作電位　習(xí)題第8章  波動光學(xué)  8.1  光的干涉    8.1.1  光的相干性    8.1.2  光程光程差    8.1.3  楊氏雙縫實驗    8.1.4  洛埃德鏡實驗    8.1.5  薄膜干涉    8.1.6  等厚干涉  8.2  光的衍射    8.2.1  惠更斯—菲涅耳原理    8.2.2  單縫衍射    8.2.3  圓孔衍射    8.2.4  光柵衍射  8.3  光的偏振    8.3.1  自然光和偏振光    8.3.2  馬呂斯定律    8.3.3  布儒斯特定律    8.3.4  光的雙折射    8.3.5  物質(zhì)的旋光性　習(xí)題第9章  幾何光學(xué)  9.1  球面折射    9.1.1  單球面折射    9.1.2  共軸球面系統(tǒng)  9.2  透鏡    9.2.1  薄透鏡成像公式    9.2.2  薄透鏡組合    9.2.3  厚透鏡    9.2.4  柱面透鏡    9.2.5透鏡的像差  9.3  眼睛    9.3.1  眼的光學(xué)結(jié)構(gòu)    9.3.2  眼的調(diào)節(jié)    9.3.3  眼的分辨本領(lǐng)及視力    9.3.4  眼的屈光不正及其矯正  9.4  幾種醫(yī)用光學(xué)儀器    9.4.1  放大鏡    9.4.2  光學(xué)顯微鏡    9.4.3  纖鏡    9.4.4  特殊顯微鏡　習(xí)題第10章  激光及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用  10.1  激光的基本原理與激光器    10.1.1  光與物質(zhì)的相互作用    10.1.2  激光產(chǎn)生條件    10.1.3  激光器  10.2  激光的特性    10.2.1  方向性好    10.2.2  亮度高、強(qiáng)度大    10.2.3  單色性好    10.2.4  相干性高  10.3  激光的醫(yī)學(xué)應(yīng)用及安全防護(hù)    10.3.1  激光的生物作用    10.3.2  激光醫(yī)學(xué)簡介    10.3.3  激光的臨床應(yīng)用簡介    10.3.4  激光的安全防護(hù)　習(xí)題第11章  量子力學(xué)基礎(chǔ)  11.1  量子力學(xué)產(chǎn)生的實驗基礎(chǔ)    11.1.1  黑體輻射    11.1.2  光電效應(yīng)    11.1.3  康普頓效應(yīng)  11.2  玻爾的氫原子模型    11.2.1  原子光譜及其規(guī)律    11.2.2  盧瑟福的原子模型    11.2.3  玻爾的氫原子模型  11.3  物質(zhì)波    11.3.1  物質(zhì)波    11.3.2  電子衍射實驗    11.3.3  物質(zhì)波的統(tǒng)計解釋  11.4  不確定關(guān)系    11.4.1  位置與動量的不確定關(guān)系    11.4.2  能量與時間的不確定關(guān)系  11.5  薛定諤方程    11.5.1  波函數(shù)及其物理意義    11.5.2  薛定諤方程    11.5.3  一維無限深方勢阱    11.5.4  一維方勢壘和隧穿效應(yīng)  11.6  氫原子的能量和角動量量子化    11.6.1  氫原子的量子化條件    11.6.2  氫原子中電子的概率分布  11.7  電子自旋    11.7.1  原子的能級分裂    11.7.2  電子的自旋  11.8  多電子原子狀態(tài)及元素周期律    11.8.1  多電子原子的狀態(tài)    11.8.2  泡利不相容原理    11.8.3  能量最低原理和元素周期律  11.9  量子力學(xué)與醫(yī)學(xué)　習(xí)題第12章  X射線  12.1  X射線的產(chǎn)生及強(qiáng)度與硬度    12.1.1  X射線的產(chǎn)生    12.1.2  X射線的強(qiáng)度與硬度  12.2  X射線譜    12.2.1  連續(xù)X射線譜    12.2.2  標(biāo)識譜  12.3  X射線衍射  12.4  X射線與物質(zhì)的作用、衰減規(guī)律及應(yīng)用    12.4.1  X射線與物質(zhì)的相互作用    12.4.2  X射線的衰減    12.4.3  衰減系數(shù)的相關(guān)因素及應(yīng)用    12.4.4  X射線的醫(yī)學(xué)應(yīng)用簡介　習(xí)題第13章  原子核與放射性  13.1  原子核的基本性質(zhì)    13.1.1  組成    13.1.2  質(zhì)量虧損與結(jié)合能    13.1.3  核的大小及核力    13.1.4  原子核的能級、自旋、磁矩及宇稱  13.2  原子核的放射性及其衰變規(guī)律    13.2.1  放射性衰變    13.2.2  衰變規(guī)律  13.3  射線與物質(zhì)的相互作用    13.3.1  帶電粒子與物質(zhì)的相互作用    13.3.2  光子與物質(zhì)的相互作用    13.3.3  中子與物質(zhì)的相互作用  13.4  射線的劑量、防護(hù)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用    13.4.1  射線的劑量    13.4.2  輻射防護(hù)    13.4.3  放射性核素的醫(yī)學(xué)應(yīng)用　習(xí)題第14章  核磁共振  14.1  核磁共振的基本概念    14.1.1  原子核的磁矩    14.1.2  磁矩受外磁場的作用    14.1.3  核磁共振    14.1.4  弛豫過程和弛豫時間T1、T2  14.2  核磁共振譜    14.2.1  化學(xué)位移    14.2.2  自旋—自旋劈裂    14.2.3  磁共振波譜儀  14.3  磁共振成像原理    14.3.1  磁共振成像的基本方法    14.3.2  人體的磁共振成像    14.3.3  磁共振成像系統(tǒng)  14.4  氫核三種圖像的獲取及進(jìn)行診斷的物理學(xué)依據(jù)    14.4.1  如何產(chǎn)生氫核密度ρ和T1，T2加權(quán)圖像    14.4.2  磁共振成像臨床診斷的物理學(xué)依據(jù)　習(xí)題基本物理常量參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3．8　超聲波　　3．8．1 超聲波的特性　　由于超聲波仍是聲波，所以它具有聲波的通性。如可以在固體、液體或氣體中傳播，且在同一種介質(zhì)中，與聲波的速度相同，遇到不同介質(zhì)分界面時發(fā)生反射和折射等。但由于它的頻率高（大于20 000 Hz），波長短，因而還具有以下特性。　　1．方向性好　　由于超聲波的波長短，衍射現(xiàn)象不顯著，可以把超聲波近似看作是直線傳播，因而容易得到定向而集中的超聲波束，且能像光線一樣，用適當(dāng)?shù)姆椒墒蛊鋾酆桶l(fā)散?！　?．強(qiáng)度大　　由于聲波的強(qiáng)度與頻率的平方成正比，所以超聲波的強(qiáng)度較大。如果用聲透鏡聚焦，還能得到局部強(qiáng)度更大的超聲波束?！　?．穿透性好　　超聲波在介質(zhì)中傳播時，由于介質(zhì)的吸收及反射等原因而引起衰減，在氣體中超聲波衰減很快，但在液體和固體中卻衰減較少，所以超聲波很容易穿透液體、固體。在人體中，超聲波很容易穿透房水、玻璃體等液性組織和脂肪、肌肉等軟組織，但由于肺內(nèi)有肺泡、骨骼界面聲阻抗差別較大等原因，超聲波不易穿透肺組織和骨組織?！　?．能發(fā)生顯著反射　　通常只有當(dāng)反射體的線度比聲波的波長大數(shù)倍時，才能引起明顯的反射，由于超聲波的波長很短，所以較小的反射體，如鋼件中的小氣泡、人體中的小病變，都能引起明顯的反射。在超聲診斷中，正是利用這種特性得到超聲圖像的。

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