醫(yī)用物理學

內容概要

本書是以物理學基礎為內容的醫(yī)用物理學課程，是高等醫(yī)藥院校各專業(yè)學生一門重要的必修基礎課。 本書的基本特點是：強調物理學方法，主要包括模型的建立、適用范圍、非理想情況的處理等；強調醫(yī)學中需要的物理學理論知識學習和基本的思維訓練，忽略了非必需的數(shù)學推導；在介紹有關物理學基礎理論知識同時，加強對其在醫(yī)學臨床中相關應用的介紹與討論，拓寬學生的知識面，力爭通過對醫(yī)用物理學課程的學習，使學生對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和正確的理解，為后續(xù)專業(yè)課的學習和將來的工作打下堅實的基礎。本書在各個教學環(huán)節(jié)中，在傳授知識的同時，注重培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，注重培養(yǎng)學生探索精神和創(chuàng)新意識，努力實現(xiàn)學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展。

書籍目錄

前言緒論  0.1  物理學的內涵及其研究內容  0.2  物理學與醫(yī)學之間的關系  0.3  物理學的研究方法第1章  物體的彈性  1.1  應變和應力    1.1.1  應變    1.1.2  應力  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  骨的力學性質    1.4.1  骨的受力    1.4.2  骨的力學特性　習題第2章  流體的運動  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系    3.1.5  簡諧振動的旋轉矢量圖示法    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  波的強度與波的衰減    3.5.1  波的強度    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    3.7.2  聲波的反射與透射    3.7.3  聽覺域    3.7.4  聲強級與響度級  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)學上的應用　習題第4章  分子運動理論  4.1  物質的微觀結構  4.2  理想氣體分子運動理論    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  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    4.4.3  毛細現(xiàn)象    4.4.4  氣體栓塞  4.4.5  表面活性物質和表面吸附　習題第5章  靜電場  5.1  電場電場強度    5.1.1  電荷與庫侖定律    5.1.2  電場與電場強度    5.1.3  場強疊加原理    5.1.4  電場強度的計算    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  高斯定理的應用  5.3  電勢    5.3.1  靜電場力所做的功與路徑無關    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  電場強度和電勢的關系  5.4  電偶極子    5.4.1  電偶極子的場強    5.4.2  電偶極子的電勢  5.5  靜電場中的電介質    5.5.1  電介質的電極化現(xiàn)象    5.5.2  極化強度矢量    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  心肌細胞的電偶極矩    5.6.2  心電向量環(huán)    5.6.3  心電圖　習題第6章  穩(wěn)恒磁場  6.1  磁場磁感強度    6.1.1  基本磁現(xiàn)象磁場    6.1.2  磁感應強度  6.2  畢奧—薩伐爾定律    6.2.1  畢奧—薩伐爾定律    6.2.2  畢奧—薩伐爾定律的應用  6.3  磁場的高斯定理    6.3.1  磁感應線    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)路定理的應用  6.5  磁場對電流的作用    6.5.1  磁場對載流導線的作用力    6.5.2  磁場對載流線圈的作用力    6.5.3  磁場對運動電荷的作用力    6.5.4  霍耳效應    6.5.S  介質中的磁場  6.6  生物磁效應    6.6.1  生物磁現(xiàn)象    6.6.2  磁場的生物效應　習題第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  金屬的導電性    7.1.4  電解質的導電性  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　習題第8章  波動光學  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  物質的旋光性　習題第9章  幾何光學  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  眼的光學結構    9.3.2  眼的調節(jié)    9.3.3  眼的分辨本領及視力    9.3.4  眼的屈光不正及其矯正  9.4  幾種醫(yī)用光學儀器    9.4.1  放大鏡    9.4.2  光學顯微鏡    9.4.3  纖鏡    9.4.4  特殊顯微鏡　習題第10章  激光及其醫(yī)學應用  10.1  激光的基本原理與激光器    10.1.1  光與物質的相互作用    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、強度大    10.2.3  單色性好    10.2.4  相干性高  10.3  激光的醫(yī)學應用及安全防護    10.3.1  激光的生物作用    10.3.2  激光醫(yī)學簡介    10.3.3  激光的臨床應用簡介    10.3.4  激光的安全防護　習題第11章  量子力學基礎  11.1  量子力學產(chǎn)生的實驗基礎    11.1.1  黑體輻射    11.1.2  光電效應    11.1.3  康普頓效應  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  物質波    11.3.1  物質波    11.3.2  電子衍射實驗    11.3.3  物質波的統(tǒng)計解釋  11.4  不確定關系    11.4.1  位置與動量的不確定關系    11.4.2  能量與時間的不確定關系  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  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  量子力學與醫(yī)學　習題第12章  X射線  12.1  X射線的產(chǎn)生及強度與硬度    12.1.1  X射線的產(chǎn)生    12.1.2  X射線的強度與硬度  12.2  X射線譜    12.2.1  連續(xù)X射線譜    12.2.2  標識譜  12.3  X射線衍射  12.4  X射線與物質的作用、衰減規(guī)律及應用    12.4.1  X射線與物質的相互作用    12.4.2  X射線的衰減    12.4.3  衰減系數(shù)的相關因素及應用    12.4.4  X射線的醫(yī)學應用簡介　習題第13章  原子核與放射性  13.1  原子核的基本性質    13.1.1  組成    13.1.2  質量虧損與結合能    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  射線與物質的相互作用    13.3.1  帶電粒子與物質的相互作用    13.3.2  光子與物質的相互作用    13.3.3  中子與物質的相互作用  13.4  射線的劑量、防護及醫(yī)學應用    13.4.1  射線的劑量    13.4.2  輻射防護    13.4.3  放射性核素的醫(yī)學應用　習題第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行診斷的物理學依據(jù)    14.4.1  如何產(chǎn)生氫核密度ρ和T1，T2加權圖像    14.4.2  磁共振成像臨床診斷的物理學依據(jù)　習題基本物理常量參考文獻

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，且在同一種介質中，與聲波的速度相同，遇到不同介質分界面時發(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?！　?．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?shù)姆椒墒蛊鋾酆桶l(fā)散?！　?．強度大　　由于聲波的強度與頻率的平方成正比，所以超聲波的強度較大。如果用聲透鏡聚焦，還能得到局部強度更大的超聲波束?！　?．穿透性好　　超聲波在介質中傳播時，由于介質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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