医用物理学
作者：李新忠，刘汇慧 主编
出版时间：2016年版
丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材
内容简介
本书是编者根据多年的教学实践及教学研究成果编写而成的。作者以现代观点重新审视了物理学在医学类学生培养过程中的地位和作用，合理地组织了教学内容，既保持了物理学的系统性，又适当结合现代医学，突出医学特色，以使医学类专业学生初步了解物理学基本的知识和理论，并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，以激发学生的学习热情，从而提高教学效果。本书可供高等医学院校临床医学、检验、影像、口腔、药学和护理等专业作为医用物理教材使用，也可供医学工作者参考。
目录
前言
绪论1
第1章物体的弹性骨与肌肉的
力学特性31.1应力和应变3
1.1.1应力3
1.1.2应变4
1.2弹性与塑性弹性模量4
1.2.1弹性与塑性4
1.2.2弹性模量5
1.3骨与肌肉的力学特性6
1.3.1骨骼的力学特性6
1.3.2肌肉的力学特性8
习题110
第2章振动12
2.1简谐振动12
2.1.1简谐振动方程12
2.1.2描述简谐振动的特征量13
2.1.3简谐振动的旋转矢量表示法16
2.1.4简谐振动的能量17
2.2简谐振动的合成18
2.2.1两个同方向、同频率简谐
振动的合成18
2.2.2两个同方向、不同频率简谐
振动的合成19
2.2.3两个相互垂直的简谐振动的
合成19
2.3振动的分解频谱分析21
2.4阻尼振动受迫振动共振23
2.4.1阻尼振动23
2.4.2受迫振动24
2.4.3共振25
2.5振动在医学中的应用26
2.5.1机械振动对人体的生物效应26
2.5.2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
3.1机械波30
3.1.1机械波的产生30
3.1.2波面波线30
3.1.3波速、波长、波的周期和频率31
3.2平面简谐波的波动方程32
3.2.1平面简谐波的波函数32
3.2.2波函数的物理意义33
3.3波的能量、强度和衰减35
3.3.1波的能量36
3.3.2波的强度37
3.3.3波的衰减37
3.4惠更斯原理波的衍射及其解释37
3.4.1惠更斯原理37
3.4.2波的衍射及其解释38
3.5波的叠加与干涉38
3.5.1波的叠加原理38
3.5.2波的干涉39
3.6驻波42
3.6.1驻波实验42
3.6.2驻波方程43
3.6.3驻波的特点44
3.7声波45
3.7.1声压、声阻和声强45
3.7.2声波的反射和透射47
3.7.3听觉区域48
3.7.4声强级和响度级49
3.8声波的多普勒效应50
3.8.1声源和观察者在其连线上运动50
3.8.2声源和观察者的运动
不在其连线上52
3.8.3多普勒效应的应用52
3.9超声波及其医学应用54
3.9.1超声波的特性54
3.9.2超声波的作用54
3.9.3超声波的产生和探测55
3.9.4超声波在医学中的应用56
习题358
第4章液体的流动60
4.1理想液体的稳定流动60
4.1.1理想液体60
4.1.2连续性方程61
4.2伯努利方程及其应用62
4.2.1伯努利方程62
4.2.2伯努利方程的应用64
4.3实际液体的流动67
4.3.1实际液体的黏性与黏度67
4.3.2血液的黏度69
4.3.3湍流和雷诺数70
4.4黏性液体的流动规律71
4.4.1实际液体的伯努利方程71
4.4.2泊肃叶定律72
4.4.3血液的流动及血压在血流
过程中的分布74
4.4.4斯托克斯定律75
4.5生物材料的黏弹性76
4.5.1生物材料的结构特点76
4.5.2生物材料的黏弹性77
4.5.3黏弹性材料的力学模型77
习题479
第5章液体的表面现象81
5.1液体的表面张力和表面能81
5.1.1表面张力81
5.1.2液体的表面层和表面能83
5.2弯曲液面的附加压强85
5.2.1弯曲液面的附加压强85
5.2.2液泡内外的压强差86
5.3毛细现象气体栓塞87
5.3.1液体与固体接触处的表面现象87
5.3.2毛细现象88
5.3.3气体栓塞90
5.4表面活性物质和表面吸附肺泡中的
表面活性物质91
5.4.1表面活性物质和表面吸附91
5.4.2肺泡中的表面活性物质92
习题592
第6章真空中的静电场95
6.1库仑定律电场强度95
6.1.1电荷、库仑定律95
6.1.2电场与电场强度96
6.1.3电场强度叠加原理97
6.2高斯定理99
6.2.1电场线99
6.2.2电通量100
6.2.3高斯定理的内容101
6.3静电场力的功电势106
6.3.1静电场力的功106
6.3.2静电场的环路定理107
6.3.3电势能电势电势差107
6.3.4电势的计算108
6.3.5等势面电场强度与电势的
关系109
6.4电偶极子电偶层111
6.4.1电偶极子电场的电势111
6.4.2电偶层111
6.5静电场中的电介质112
6.5.1电介质的极化112
6.5.2电介质中的静电场114
习题6115
第7章稳恒电流117
7.1电流117
7.1.1电流的概念117
7.1.2电流密度117
7.2欧姆定律119
7.2.1电阻电阻率119
7.2.2欧姆定律119
7.3含源电路的欧姆定律120
7.3.1电动势120
7.3.2一段含源电路的欧姆定律121
7.4基尔霍夫方程组121
7.4.1节点电流方程组121
7.4.2回路电压方程组122
7.5直流电在医学中的应用123
7.5.1人体的导电性123
7.5.2直流电对机体的作用124
7.5.3离子透入疗法124
7.5.4心电知识125
习题7127
第8章电磁现象130
8.1磁场磁感应强度130
8.1.1磁场130
8.1.2磁感应强度130
8.1.3磁通量131
8.2电流的磁场132
8.2.1毕奥－萨伐尔定律132
8.2.2安培环路定理135
8.3磁场对电流的作用138
8.3.1磁场对运动电荷的作用138
8.3.2磁场对载流导线的作用141
8.3.3磁场对载流线圈的作用磁矩141
8.4磁介质143
8.4.1磁介质的分类143
8.4.2顺磁质和抗磁质的磁化机制144
8.4.3铁磁质144
8.5电磁感应145
8.5.1电磁感应定律145
8.5.2动生电动势147
8.5.3感生电动势感生电场148
8.5.4自感互感148
8.6生物磁场和磁场的生物效应150
8.6.1生物的磁场现象150
8.6.2磁场的生物效应151
习题8151
第9章几何光学154
9.1球面折射154
9.1.1单球面的折射154
9.1.2共轴球面系统156
9.2透镜156
9.2.1薄透镜公式157
9.2.2透镜组合158
9.2.3像差159
9.3共轴球面系统的基点和成像公式160
9.3.1共轴球面系统的三对基点160
9.3.2作图成像法161
9.3.3成像公式161
9.4眼睛162
9.4.1眼球结构简介162
9.4.2眼睛的光学系统162
9.4.3眼的分辨本领163
9.4.4眼的调节及非正常眼的矫正165
9.5放大镜、显微镜168
9.5.1放大镜168
9.5.2显微镜168
9.5.3显微镜的分辨本领169
9.5.4电子显微镜170
9.6光学纤维纤镜及其应用172
9.6.1光学纤维导光原理172
9.6.2纤镜及其医疗应用173
习题9173
第10章波动光学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杨氏双缝干涉177
10.1.4劳埃德镜179
10.1.5薄膜干涉180
10.1.6等厚干涉182
10.1.7迈克耳孙干涉仪184
10.2光的衍射185
10.2.1单缝衍射186
10.2.2圆孔衍射188
10.2.3光栅衍射190
10.3光的偏振191
10.3.1自然光和偏振光191
10.3.2起偏与检偏马吕斯定律192
10.3.3部分偏振光的获得布儒斯特
定律195
10.3.4光的双折射现象与二向色性196
10.3.5物质的旋光性198
*10.4波动光学的应用199
10.4.1CD光盘的播放原理199
10.4.2计算机芯片的制作200
10.4.3糖量计201
习题10201
第11章量子力学基础204
11.1光的波粒二象性204
11.1.1黑体辐射204
11.1.2光电效应206
11.2氢原子光谱玻尔的氢原子理论207
11.2.1氢原子光谱207
11.2.2玻尔的氢原子理论208
11.3微观粒子的波粒二象性210
11.3.1德布罗意波210
11.3.2电子衍射210
11.3.3不确定关系211
11.4薛定谔方程212
11.4.1薛定谔方程的建立212
11.4.2一维无限深势阱213
11.4.3势垒隧道效应215
11.4.4薛定谔方程在原子分子中的
应用216
习题11217
第12章X射线218
12.1X射线的性质218
12.2X射线的产生219
12.2.1产生X射线的装置219
12.2.2有效焦点和实际焦点221
12.3X射线的强度和硬度221
12.3.1X射线的强度221
12.3.2X射线的硬度222
12.4X射线谱222
12.4.1连续X射线谱223
12.4.2标识X射线谱224
12.5X射线的吸收225
12.5.1单色X射线的衰减规律225
12.5.2吸收系数与波长、原子
序数的关系226
12.6X射线在医学上的应用227
12.6.1治疗227
12.6.2诊断228
12.7X-CT229
12.7.1X-CT成像的基本原理230
12.7.2图像重建的基本方法232
12.7.3X-CT扫描机234
12.7.4CT值和窗口技术235
习题12236
第13章原子核和放射性238
13.1原子核的基本性质238
13.1.1原子核的组成238
13.1.2原子核的性质238
13.1.3质量亏损和结合能239
13.2原子核的衰变类型241
13.2.1α衰变241
13.2.2β衰变和电子俘获242
13.2.3γ衰变和内转换244
13.3原子核的衰变规律244
13.3.1核衰变定律244
13.3.2半衰期和平均寿命245
13.3.3放射性活度247
13.3.4放射性平衡247
13.4射线与物质的相互作用248
13.4.1带电粒子与物质的相互作用248
13.4.2光子与物质的相互作用250
13.4.3中子与物质的相互作用250
13.5射线的剂量、防护与测量251
13.5.1射线的剂量251
13.5.2射线的防护253
13.5.3射线的测量253
13.6放射性核素在医学上的应用256
13.6.1示踪的原理256
13.6.2放射诊断257
13.6.3放射治疗260
习题13261
第14章激光及其医学应用263
14.1激光的基本原理263
14.1.1原子的能级与粒子数按能级
分布的规律263
14.1.2光与物质的相互作用264
14.1.3粒子数反转分布265
14.1.4光学谐振腔266
14.2激光器267
14.2.1激光器的构成267
14.2.2激光器举例268
14.2.3医用激光器269
14.3激光的特性269
14.3.1方向性好270
14.3.2亮度高、强度大270
14.3.3单色性好270
14.3.4相干性好270
14.3.5偏振性好271
14.4激光的医学应用271
14.4.1激光的生物作用272
14.4.2激光在基础医学研究中的
应用274
14.4.3激光的临床应用276
14.4.4激光的安全防护277
习题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原子核在外磁场中的运动280
15.1.3原子核在外磁场中的
能级分裂281
15.1.4纵向磁化与纵向磁化强度281
15.2磁共振282
15.2.1磁共振现象282
15.2.2弛豫过程与弛豫时间284
15.2.3自由感应衰减信号285
15.2.4人体组织的质子密度、T1
和T2285
15.3磁共振成像原理287
15.3.1加权图像287
15.3.2空间编码288
15.3.3图像重建289
15.4磁共振成像设备290
15.4.1磁体系统290
15.4.2谱仪系统292
15.4.3计算机图像重建系统292
15.4.4磁共振成像的现状及
发展趋势293
习题15293
参考文献295
