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正版新书]医用物理学(普通高等教育十三五规划教材)李新忠//刘汇
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目录
前言
绪论1
章物体的弹骨与肌肉的
力学特311应力和应变3
111应力3
112应变4
12弹与塑弹模量4
121弹与塑4
122弹模量5
13骨与肌肉的力学特6
131骨骼的力学特6
132肌肉的力学特
习题110
第2章振动12
21简谐振动12
211简谐振动方程12
212描述简谐振动的特征量13
213简谐振动的旋转矢量表示法16
214简谐振动的能量17
22简谐振动的合成18
221两个同方向、同频率简谐
振动的合成18
222两个同方向、不同频率简谐
振动的合成19
2两个相互垂直的简谐振动的
合成19
振动的分解频谱分析21
24阻尼振动受迫振动共振
241阻尼振动
242受迫振动24
243共振25
25振动在医学中的应用26
251机械振动对人体的生物效应26
252振动测量技术在临床上的应用27
习题229
第3章波动声波30
31机械波30
311机械波的产生30
312波面波线30
313波速、波长、波的周期和频率31
32平面简谐波的波动方程3
21平面简谐波的波函数3
22波函数的物理意义33
33波的能量、强度和衰减35
331波的能量36
332波的强度37
333波的衰减37
34惠更斯原理波的衍及其解释37
341惠更斯原理37
342波的衍及其解释38
35波的叠加与干涉38
351波的叠加原理38
352波的干涉39
36驻波4
1驻波实验4
2驻波方程43
363驻波的特点44
37声波45
371声压、声阻和声强45
372声波的反和透47
373听觉区域48
374声强级和响度级49
38声波的多普勒效应50
381声源和观察者在其连线上运动50
382声源和观察者的运动
不在其连线上5
3多普勒效应的应用5
超声波及其医学应用54
391超声波的特54
392超声波的作用54
393超声波的产生和探测55
394超声波在医学中的应用56
习题358
第4章液体的流动60
41理想液体的稳定流动60
411理想液体60
412连续方程61
42伯努利方程及其应用62
421伯努利方程62
422伯努利方程的应用64
43实际液体的流动67
431实际液体的黏与黏度67
432血液的黏度69
433湍流和雷诺数70
44黏液体的流动规律71
441实际液体的伯努利方程71
442泊肃叶定律72
443血液的流动及血压在血流
过程中的分布74
444斯托克斯定律75
45生物材料的黏弹76
451生物材料的结构特点76
452生物材料的黏弹77
453黏弹材料的力学模型77
习题479
第5章液体的表面现象81
51液体的表面张力和表面能81
511表面张力81
512液体的表面层和表面能83
52弯曲液面的附加压强85
521弯曲液面的附加压强85
522液泡内外的压强差86
53毛细现象气体栓塞87
531液体与固体接触处的表面现象87
532毛细现象88
533气体栓塞90
54表面活物质和表面吸附肺泡中的
表面活物质91
541表面活物质和表面吸附91
542肺泡中的表面活物质92
习题592
第6章真空中的静电场95
61库仑定律电场强度95
611电荷、库仑定律95
612电场与电场强度96
613电场强度叠加原理97
62高斯定理99
621电场线99
622电通量100
6高斯定理的内容101
63静电场力的功电势106
631静电场力的功106
632静电场的环路定理107
633电势能电势电势差107
634电势的计算108
635等势面电场强度与电势的
关系109
64偶极电偶层111
641偶极电场的电势111
642电偶层111
65静电场中的电介质112
651电介质的极化112
652电介质中的静电场114
习题6115
第7章稳恒电流117
71电流117
711电流的概念117
712电流密度117
72欧姆定律119
721电阻电阻率119
722欧姆定律119
73含源电路的欧姆定律120
731电动势120
732一段含源电路的欧姆定律121
74基尔霍夫方程组121
741节点电流方程组121
742回路电压方程组122
75直流电在医学中的应用1
51人体的导电1
52直流电对机体的作用124
753离子透入疗法124
754心电知识125
习题7127
第8章电磁现象130
81磁场磁感应强度130
811磁场130
812磁感应强度130
813磁通量131
82电流的磁场132
821奥-萨伐尔定律132
822安培环路定理135
83磁场对电流的作用138
831磁场对运动电荷的作用138
832磁场对载流导线的作用141
833磁场对载流线圈的作用磁矩141
84磁介质143
841磁介质的分类143
842顺磁质和抗磁质的磁化机制144
843铁磁质144
85电磁感应145
851电磁感应定律145
852动生电动势147
853感生电动势感生电场148
854自感互感148
86生物磁场和磁场的生物效应150
861生物的磁场现象150
862磁场的生物效应151
习题8151
第9章几何光学154
91球面折154
911单球面的折154
912共轴球面系统156
92透镜156
921薄透镜公式157
922透镜组合158
9像差159
93共轴球面系统的基点和成像公式160
931共轴球面系统的三对基点160
932作图成像法161
933成像公式161
94眼睛162
941眼球结构简介162
942眼睛的光学系统162
943眼的分辨本领163
944眼的调节及正眼的矫正165
95放大镜、显微镜168
951放大镜168
952显微镜168
953显微镜的分辨本领169
954显微镜170
96光学纤维纤镜及其应用172
961光学纤维导光原理172
962纤镜及其医疗应用173
习题9173
0章波动光学175
101光的干涉175
1011光的相干175
1012光程光程差176
1013杨氏双缝干涉177
1014劳埃德镜179
1015薄膜干涉180
1016等厚干涉182
1017迈克耳孙干涉仪184
102光的衍185
1021单缝衍186
1022圆孔衍188
10光栅衍190
103光的偏振191
1031自然光和偏振光191
1032起偏与检偏马吕斯定律192
1033部分偏振光的获得布儒斯特
定律195
1034光的双折现象与二向色196
1035物质的旋光19
*104波动光学的应用199
1041CD光盘的播放原理199
1042计算机芯片的制作200
1043糖量计201
习题10201
1章量子力学基础204
111光的波粒二象204
1111黑体辐204
1112光电效应206
112氢原子光谱玻尔的氢原子理论207
1121氢原子光谱207
1122玻尔的氢原子理论208
113微观粒子的波粒二象210
1131德布罗意波210
1132衍210
1133不确定关系211
114薛定谔方程212
1141薛定谔方程的建立212
1142一维深势阱213
1143势垒隧道效应215
1144薛定谔方程在原子分子中的
应用216
习题11217
2章X线218
121X线的质218
122X线的产生219
1221产生X线的装置219
1222有效焦点和实际焦点221
1X线的强度和硬度221
11X线的强度221
12X线的硬度222
124X线谱222
1241连续X线谱2
1242标识X线谱224
125X线的吸收225
1251单色X线的衰减规律225
1252吸收系数与波长、原子
序数的关系226
126X线在医学上的应用227
1261治疗227
1262诊断228
127X-CT229
1271X-CT成像的基本原理0
1272图像重建的基本方法2
1273X-CT扫描机4
1274CT值和窗口技术5
习题12
章原子核和放
131原子核的基本质
1311原子核的组成
1312原子核的质
1313质量亏损和结合能
132原子核的衰变类型241
1321α衰变241
1322β衰变和俘获242
13γ衰变和内转换244
133原子核的衰变规律244
1331核衰变定律244
1332半衰期和平均寿命245
1333放活度247
1334放平衡247
134线与物质的相互作用248
1341带粒与物质的相互作用248
1342光子与物质的相互作用250
1343中子与物质的相互作用250
135线的剂量、防护与测量251
1351线的剂量251
1352线的防护253
1353线的测量253
136放核素在医学上的应用256
1361示踪的原理256
1362放诊断257
1363放治疗260
习题13261
4章激光及其医学应用263
141激光的基本原理263
1411原子的能级与粒子数按能级
分布的规律263
1412光与物质的相互作用264
1413粒子数反转分布265
1414光学谐振腔266
142激光器267
1421激光器的构成267
1422激光器举例268
14医用激光器269
143激光的特269
1431方向好270
1432亮度高、强度大270
1433单色好270
1434相干好270
1435偏振好271
144激光的医学应用271
1441激光的生物作用272
1442激光在基础医学研究中的
应用274
1443激光的临床应用276
1444激光的安全防护277
习题14278
5章磁共振成像279
151磁共振的基本概念279
1511原子核的自旋和磁矩279
1512原子核在外磁场中的运动280
1513原子核在外磁场中的
能级分裂281
1514纵向磁化与纵向磁化强度281
152磁共振282
1521磁共振现象282
1522弛豫过程与弛豫时间284
15自由感应衰减信号285
1524人体组织的质子密度、T1
和T2285
153磁共振成像原理287
1531加权图像287
1532空间编码288
1533图像重建289
154磁共振成像设备290
1541磁体系统290
1542谱仪系统292
1543计算机图像重建系统292
1544磁共振成像的现状及
发展趋势293
习题15293
参考文献295
前言物理学是研究自然界普遍、基本的运动形态及运动规律的科学,这种普遍、基本的运动规律是各种不错复杂运动规律的基础。因此,物理学是一切自然科学和技术的基础。物理学研究所形成的物质观、自然观、时空观、宇宙观对人类文明都产生了极其深刻的影响。物理学研究所形成的方法,是培养和提的观察能力、思维能力、表达能力、理论联系实际的能力和创新能力等素质的的方法。物理学既是一门科学,也是一种文化,它是人类思想文明的源泉。
认清物理学的特点,转变教学思想,合理组织教学内容,改革教学方法,这是人才素质培养的关键。基于这一理念,我们在长期教学研究与实践的基础上,参考国内外有关教材,编写了本书。
本书基于现代物理思想、概念、方法和现代教育思想、理念,根据现代医学技术对物理学的基本需求,力求在一个比较完整的结构体系上进行编写。本书的任务一方面是使医科类学生初步了解物理学科基本的理论和知识,另一方面是使他们看到物理学与他们的生活和将要投入的专业工作之间的密切联系。同时,试图开发医科类学生的造思,以体现出医用物理学基础课程素质教育的宗旨。因此,本书在编写上遵循如下原则:
(1)加大近代物理教学内容的比重,实现经典物理内容的现代化,由此建立一个完整的、面向现代社会的医用物理课程内容教学体系。
(2)突出医用物理的基本特点,注重物理原理、技术和方法在医疗技术中的应用,借此培养学生理论联系实际的能力,使他们初步树立学科应用意识。
(3)强调物理学中的唯物史观和辩法,确立医用物理的基本概念、基本定律、基本思想和基本方法。
(4)教材的启发和易读。考虑到近几年高考模式的改变,部分医科类学生的中学物理基础知识相对薄弱,本书尽量精简物理公式和减少数学推导,尤其是避免采用难度较大的高等数学推导,力求删繁就简,减轻学生的负担。
本书共14章,每章配有一定数量的例题和习题,教学参考学时为48~72学时。
本书适合高等医学院校五年制临床医学、基础医学、医学检验技术、医学影像技术、口腔医学、药学、护理学等专业使用,也可供医药院校专业、生命科学有关专业的师生和研究工作者参考。
本书的编写得到了河南科技大学教材出版立项资,并得到了河南科技大学物理工程学院的大力支持,在此深表谢意。
参加本书编写的人员有:河南科技大学的李新忠、刘汇慧、熊国欣、陈庆东、杨传径,洛阳职业技术学院的刘家宁。其中李新忠、刘汇慧任主编,熊国欣、陈庆东任副主编。具体编写分工为:熊国欣编写绪论、章、第4章、章、章和4章,刘汇慧编写第2章、第3章和第5章,陈庆东编写第6章和第7章,杨传径编写第8章,李新忠编写第9章和0章,刘家宁编写1章和5章。
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