本書(shū)是編者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)研究成果編寫(xiě)而成的。作者以現(xiàn)代觀點(diǎn)重新審視了物理學(xué)在醫(yī)學(xué)類(lèi)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的地位和作用，合理地組織了教學(xué)內(nèi)容，既保持了物理學(xué)的系統(tǒng)性，又適當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，突出醫(yī)學(xué)特色，以使醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生初步了解物理學(xué)最基本的知識(shí)和理論，并使他們看到物理學(xué)與他們的生活和將要投入的專(zhuān)業(yè)工作之間的密切聯(lián)系，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而提高教學(xué)效果。
物理學(xué)是研究自然界最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，這種最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是各種高級(jí)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)。因此，物理學(xué)是一切自然科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)。物理學(xué)研究所形成的物質(zhì)觀、自然觀、時(shí)空觀、宇宙觀對(duì)人類(lèi)文明都產(chǎn)生了極其深刻的影響。物理學(xué)研究所形成的方法，是培養(yǎng)和提高人的觀察能力、思維能力、表達(dá)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新能力等素質(zhì)的最有效的方法。物理學(xué)既是一門(mén)科學(xué)，也是一種文化，它是人類(lèi)思想文明的源泉。
認(rèn)清物理學(xué)的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，合理組織教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法,這是人才素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵。基于這一理念，我們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)教材，編寫(xiě)了本書(shū)。
本書(shū)基于現(xiàn)代物理思想、概念、方法和現(xiàn)代教育思想、理念，根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)對(duì)物理學(xué)的基本需求，力求在一個(gè)比較完整的結(jié)構(gòu)體系上進(jìn)行編寫(xiě)。本書(shū)的任務(wù)一方面是使醫(yī)科類(lèi)學(xué)生初步了解物理學(xué)科最基本的理論和知識(shí)，另一方面是使他們看到物理學(xué)與他們的生活和將要投入的專(zhuān)業(yè)工作之間的密切聯(lián)系。同時(shí)，試圖開(kāi)發(fā)醫(yī)科類(lèi)學(xué)生的創(chuàng)造思維，以體現(xiàn)出醫(yī)用物理學(xué)基礎(chǔ)課程素質(zhì)教育的宗旨。因此，本書(shū)在編寫(xiě)上遵循如下原則：
�。�1）加大近代物理教學(xué)內(nèi)容的比重，實(shí)現(xiàn)經(jīng)典物理內(nèi)容的現(xiàn)代化，由此建立一個(gè)完整的、面向現(xiàn)代社會(huì)的醫(yī)用物理課程內(nèi)容教學(xué)體系。
�。�2）突出醫(yī)用物理的基本特點(diǎn)，注重物理原理、技術(shù)和方法在醫(yī)療技術(shù)中的應(yīng)用，借此培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，使他們初步樹(shù)立學(xué)科應(yīng)用意識(shí)。
�。�3）強(qiáng)調(diào)物理學(xué)中的唯物史觀和辯證法，確立醫(yī)用物理的基本概念、基本定律、基本思想和基本方法。
�。�4）增強(qiáng)教材的啟發(fā)性和易讀性�？紤]到近幾年高考模式的改變，部分醫(yī)科類(lèi)學(xué)生的中學(xué)物理基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，本書(shū)盡量精簡(jiǎn)物理公式和減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)，尤其是避免采用難度較大的高等數(shù)學(xué)推導(dǎo)，力求刪繁就簡(jiǎn)，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
本書(shū)共14章，每章配有一定數(shù)量的例題和習(xí)題，教學(xué)參考學(xué)時(shí)為48~72學(xué)時(shí)。
本書(shū)適合高等醫(yī)學(xué)院校五年制臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、口腔醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、護(hù)理學(xué)等專(zhuān)業(yè)使用，也可供醫(yī)藥院校其他專(zhuān)業(yè)、生命科學(xué)有關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生和研究工作者參考。
本書(shū)的編寫(xiě)得到了河南科技大學(xué)教材出版基金立項(xiàng)資助，并得到了河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院的大力支持，在此深表謝意。
參加本書(shū)編寫(xiě)的人員有：河南科技大學(xué)的李新忠、劉匯慧、熊?chē)?guó)欣、陳慶東、楊傳徑，洛陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的劉家寧。其中李新忠、劉匯慧任主編，熊?chē)?guó)欣、陳慶東任副主編。具體編寫(xiě)分工為：熊?chē)?guó)欣編寫(xiě)緒論、第1章、第4章、第12章、第13章和第14章，劉匯慧編寫(xiě)第2章、第3章和第5章，陳慶東編寫(xiě)第6章和第7章，楊傳徑編寫(xiě)第8章，李新忠編寫(xiě)第9章和第10章，劉家寧編寫(xiě)第11章和第15章。
由于編者水平有限，錯(cuò)誤和不當(dāng)之處在所難免，歡迎讀者不吝賜教和指正。
前言
緒論1
第1章物體的彈性骨與肌肉的
力學(xué)特性31.1應(yīng)力和應(yīng)變3
1.1.1應(yīng)力3
1.1.2應(yīng)變4
1.2彈性與塑性彈性模量4
1.2.1彈性與塑性4
1.2.2彈性模量5
1.3骨與肌肉的力學(xué)特性6
1.3.1骨骼的力學(xué)特性6
1.3.2肌肉的力學(xué)特性8
習(xí)題110
第2章振動(dòng)12
2.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)12
2.1.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程12
2.1.2描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量13
2.1.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法16
2.1.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量17
2.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成18
2.2.1兩個(gè)同方向、同頻率簡(jiǎn)諧
振動(dòng)的合成18
2.2.2兩個(gè)同方向、不同頻率簡(jiǎn)諧
振動(dòng)的合成19
2.2.3兩個(gè)相互垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的
合成19
2.3振動(dòng)的分解頻譜分析21
2.4阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振23
2.4.1阻尼振動(dòng)23
2.4.2受迫振動(dòng)24
2.4.3共振25
2.5振動(dòng)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用26
2.5.1機(jī)械振動(dòng)對(duì)人體的生物效應(yīng)26
2.5.2振動(dòng)測(cè)量技術(shù)在臨床上的應(yīng)用27
習(xí)題229
第3章波動(dòng)聲波30
3.1機(jī)械波30
3.1.1機(jī)械波的產(chǎn)生30
3.1.2波面波線30
3.1.3波速、波長(zhǎng)、波的周期和頻率31
3.2平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程32
3.2.1平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)32
3.2.2波函數(shù)的物理意義33
3.3波的能量、強(qiáng)度和衰減35
3.3.1波的能量36
3.3.2波的強(qiáng)度37
3.3.3波的衰減37
3.4惠更斯原理波的衍射及其解釋37
3.4.1惠更斯原理37
3.4.2波的衍射及其解釋38
3.5波的疊加與干涉38
3.5.1波的疊加原理38
3.5.2波的干涉39
3.6駐波42
3.6.1駐波實(shí)驗(yàn)42
3.6.2駐波方程43
3.6.3駐波的特點(diǎn)44
3.7聲波45
3.7.1聲壓、聲阻和聲強(qiáng)45
3.7.2聲波的反射和透射47
3.7.3聽(tīng)覺(jué)區(qū)域48
3.7.4聲強(qiáng)級(jí)和響度級(jí)49
3.8聲波的多普勒效應(yīng)50
3.8.1聲源和觀察者在其連線上運(yùn)動(dòng)50
3.8.2聲源和觀察者的運(yùn)動(dòng)
不在其連線上52
3.8.3多普勒效應(yīng)的應(yīng)用52
3.9超聲波及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用54
3.9.1超聲波的特性54
3.9.2超聲波的作用54
3.9.3超聲波的產(chǎn)生和探測(cè)55
3.9.4超聲波在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用56
習(xí)題358
第4章液體的流動(dòng)60
4.1理想液體的穩(wěn)定流動(dòng)60
4.1.1理想液體60
4.1.2連續(xù)性方程61
4.2伯努利方程及其應(yīng)用62
4.2.1伯努利方程62
4.2.2伯努利方程的應(yīng)用64
4.3實(shí)際液體的流動(dòng)67
4.3.1實(shí)際液體的黏性與黏度67
4.3.2血液的黏度69
4.3.3湍流和雷諾數(shù)70
4.4黏性液體的流動(dòng)規(guī)律71
4.4.1實(shí)際液體的伯努利方程71
4.4.2泊肅葉定律72
4.4.3血液的流動(dòng)及血壓在血流
過(guò)程中的分布74
4.4.4斯托克斯定律75
4.5生物材料的黏彈性76
4.5.1生物材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)76
4.5.2生物材料的黏彈性77
4.5.3黏彈性材料的力學(xué)模型77
習(xí)題479
第5章液體的表面現(xiàn)象81
5.1液體的表面張力和表面能81
5.1.1表面張力81
5.1.2液體的表面層和表面能83
5.2彎曲液面的附加壓強(qiáng)85
5.2.1彎曲液面的附加壓強(qiáng)85
5.2.2液泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差86
5.3毛細(xì)現(xiàn)象氣體栓塞87
5.3.1液體與固體接觸處的表面現(xiàn)象87
5.3.2毛細(xì)現(xiàn)象88
5.3.3氣體栓塞90
5.4表面活性物質(zhì)和表面吸附肺泡中的
表面活性物質(zhì)91
5.4.1表面活性物質(zhì)和表面吸附91
5.4.2肺泡中的表面活性物質(zhì)92
習(xí)題592
第6章真空中的靜電場(chǎng)95
6.1庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度95
6.1.1電荷、庫(kù)侖定律95
6.1.2電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度96
6.1.3電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理97
6.2高斯定理99
6.2.1電場(chǎng)線99
6.2.2電通量100
6.2.3高斯定理的內(nèi)容101
6.3靜電場(chǎng)力的功電勢(shì)106
6.3.1靜電場(chǎng)力的功106
6.3.2靜電場(chǎng)的環(huán)路定理107
6.3.3電勢(shì)能電勢(shì)電勢(shì)差107
6.3.4電勢(shì)的計(jì)算108
6.3.5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的
關(guān)系109
6.4電偶極子電偶層111
6.4.1電偶極子電場(chǎng)的電勢(shì)111
6.4.2電偶層111
6.5靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)112
6.5.1電介質(zhì)的極化112
6.5.2電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)114
習(xí)題6115
第7章穩(wěn)恒電流117
7.1電流117
7.1.1電流的概念117
7.1.2電流密度117
7.2歐姆定律119
7.2.1電阻電阻率119
7.2.2歐姆定律119
7.3含源電路的歐姆定律120
7.3.1電動(dòng)勢(shì)120
7.3.2一段含源電路的歐姆定律121
7.4基爾霍夫方程組121
7.4.1節(jié)點(diǎn)電流方程組121
7.4.2回路電壓方程組122
7.5直流電在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用123
7.5.1人體的導(dǎo)電性123
7.5.2直流電對(duì)機(jī)體的作用124
7.5.3離子透入療法124
7.5.4心電知識(shí)125
習(xí)題7127
第8章電磁現(xiàn)象130
8.1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度130
8.1.1磁場(chǎng)130
8.1.2磁感應(yīng)強(qiáng)度130
8.1.3磁通量131
8.2電流的磁場(chǎng)132
8.2.1畢奧－薩伐爾定律132
8.2.2安培環(huán)路定理135
8.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用138
8.3.1磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用138
8.3.2磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用141
8.3.3磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用磁矩141
8.4磁介質(zhì)143
8.4.1磁介質(zhì)的分類(lèi)143
8.4.2順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化機(jī)制144
8.4.3鐵磁質(zhì)144
8.5電磁感應(yīng)145
8.5.1電磁感應(yīng)定律145
8.5.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)147
8.5.3感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)148
8.5.4自感互感148
8.6生物磁場(chǎng)和磁場(chǎng)的生物效應(yīng)150
8.6.1生物的磁場(chǎng)現(xiàn)象150
8.6.2磁場(chǎng)的生物效應(yīng)151
習(xí)題8151
第9章幾何光學(xué)154
9.1球面折射154
9.1.1單球面的折射154
9.1.2共軸球面系統(tǒng)156
9.2透鏡156
9.2.1薄透鏡公式157
9.2.2透鏡組合158
9.2.3像差159
9.3共軸球面系統(tǒng)的基點(diǎn)和成像公式160
9.3.1共軸球面系統(tǒng)的三對(duì)基點(diǎn)160
9.3.2作圖成像法161
9.3.3成像公式161
9.4眼睛162
9.4.1眼球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介162
9.4.2眼睛的光學(xué)系統(tǒng)162
9.4.3眼的分辨本領(lǐng)163
9.4.4眼的調(diào)節(jié)及非正常眼的矯正165
9.5放大鏡、顯微鏡168
9.5.1放大鏡168
9.5.2顯微鏡168
9.5.3顯微鏡的分辨本領(lǐng)169
9.5.4電子顯微鏡170
9.6光學(xué)纖維纖鏡及其應(yīng)用172
9.6.1光學(xué)纖維導(dǎo)光原理172
9.6.2纖鏡及其醫(yī)療應(yīng)用173
習(xí)題9173
第10章波動(dòng)光學(xué)175
10.1光的干涉175
10.1.1光的相干性175
10.1.2光程光程差176
10.1.3楊氏雙縫干涉177
10.1.4勞埃德鏡179
10.1.5薄膜干涉180
10.1.6等厚干涉182
10.1.7邁克耳孫干涉儀184
10.2光的衍射185
10.2.1單縫衍射186
10.2.2圓孔衍射188
10.2.3光柵衍射190
10.3光的偏振191
10.3.1自然光和偏振光191
10.3.2起偏與檢偏馬呂斯定律192
10.3.3部分偏振光的獲得布儒斯特
定律195
10.3.4光的雙折射現(xiàn)象與二向色性196
10.3.5物質(zhì)的旋光性198
*10.4波動(dòng)光學(xué)的應(yīng)用199
10.4.1CD光盤(pán)的播放原理199
10.4.2計(jì)算機(jī)芯片的制作200
10.4.3糖量計(jì)201
習(xí)題10201
第11章量子力學(xué)基礎(chǔ)204
11.1光的波粒二象性204
11.1.1黑體輻射204
11.1.2光電效應(yīng)206
11.2氫原子光譜玻爾的氫原子理論207
11.2.1氫原子光譜207
11.2.2玻爾的氫原子理論208
11.3微觀粒子的波粒二象性210
11.3.1德布羅意波210
11.3.2電子衍射210
11.3.3不確定關(guān)系211
11.4薛定諤方程212
11.4.1薛定諤方程的建立212
11.4.2一維無(wú)限深勢(shì)阱213
11.4.3勢(shì)壘隧道效應(yīng)215
11.4.4薛定諤方程在原子分子中的
應(yīng)用216
習(xí)題11217
第12章X射線218
12.1X射線的性質(zhì)218
12.2X射線的產(chǎn)生219
12.2.1產(chǎn)生X射線的裝置219
12.2.2有效焦點(diǎn)和實(shí)際焦點(diǎn)221
12.3X射線的強(qiáng)度和硬度221
12.3.1X射線的強(qiáng)度221
12.3.2X射線的硬度222
12.4X射線譜222
12.4.1連續(xù)X射線譜223
12.4.2標(biāo)識(shí)X射線譜224
12.5X射線的吸收225
12.5.1單色X射線的衰減規(guī)律225
12.5.2吸收系數(shù)與波長(zhǎng)、原子
序數(shù)的關(guān)系226
12.6X射線在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用227
12.6.1治療227
12.6.2診斷228
12.7X-CT229
12.7.1X-CT成像的基本原理230
12.7.2圖像重建的基本方法232
12.7.3X-CT掃描機(jī)234
12.7.4CT值和窗口技術(shù)235
習(xí)題12236
第13章原子核和放射性238
13.1原子核的基本性質(zhì)238
13.1.1原子核的組成238
13.1.2原子核的性質(zhì)238
13.1.3質(zhì)量虧損和結(jié)合能239
13.2原子核的衰變類(lèi)型241
13.2.1α衰變241
13.2.2β衰變和電子俘獲242
13.2.3γ衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換244
13.3原子核的衰變規(guī)律244
13.3.1核衰變定律244
13.3.2半衰期和平均壽命245
13.3.3放射性活度247
13.3.4放射性平衡247
13.4射線與物質(zhì)的相互作用248
13.4.1帶電粒子與物質(zhì)的相互作用248
13.4.2光子與物質(zhì)的相互作用250
13.4.3中子與物質(zhì)的相互作用250
13.5射線的劑量、防護(hù)與測(cè)量251
13.5.1射線的劑量251
13.5.2射線的防護(hù)253
13.5.3射線的測(cè)量253
13.6放射性核素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用256
13.6.1示蹤的原理256
13.6.2放射診斷257
13.6.3放射治療260
習(xí)題13261
第14章激光及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用263
14.1激光的基本原理263
14.1.1原子的能級(jí)與粒子數(shù)按能級(jí)
分布的規(guī)律263
14.1.2光與物質(zhì)的相互作用264
14.1.3粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布265
14.1.4光學(xué)諧振腔266
14.2激光器267
14.2.1激光器的構(gòu)成267
14.2.2激光器舉例268
14.2.3醫(yī)用激光器269
14.3激光的特性269
14.3.1方向性好270
14.3.2亮度高、強(qiáng)度大270
14.3.3單色性好270
14.3.4相干性好270
14.3.5偏振性好271
14.4激光的醫(yī)學(xué)應(yīng)用271
14.4.1激光的生物作用272
14.4.2激光在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中的
應(yīng)用274
14.4.3激光的臨床應(yīng)用276
14.4.4激光的安全防護(hù)277
習(xí)題14278
第15章磁共振成像279
15.1磁共振的基本概念279
15.1.1原子核的自旋和磁矩279
15.1.2原子核在外磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)280
15.1.3原子核在外磁場(chǎng)中的
能級(jí)分裂281
15.1.4縱向磁化與縱向磁化強(qiáng)度281
15.2磁共振282
15.2.1磁共振現(xiàn)象282
15.2.2弛豫過(guò)程與弛豫時(shí)間284
15.2.3自由感應(yīng)衰減信號(hào)285
15.2.4人體組織的質(zhì)子密度、T1
和T2285
15.3磁共振成像原理287
15.3.1加權(quán)圖像287
15.3.2空間編碼288
15.3.3圖像重建289
15.4磁共振成像設(shè)備290
15.4.1磁體系統(tǒng)290
15.4.2譜儀系統(tǒng)292
15.4.3計(jì)算機(jī)圖像重建系統(tǒng)292
15.4.4磁共振成像的現(xiàn)狀及
發(fā)展趨勢(shì)293
習(xí)題15293
參考文獻(xiàn)295
書(shū)單推薦
