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绪论 1

一、物理学的研究对象 1

二、物理学与生命科学的关系 1

第一章 生物力学基础 4

第一节 刚体的定轴转动 4

一、描述刚体转动的物理量 5

二、转动动能和转动惯量 7

三、力矩和转动定律 8

四、刚体的角动量 10

五、刚体的进动 12

第二节 应力 应变 弹性模量 13

一、应力 13

二、应变 14

三、弹性模量 15

第三节 骨骼与肌肉的力学性质 16

一、骨骼的力学性质 16

二、肌肉的力学性质 17

第四节 作用于骨骼上的力 19

一、人体平衡的力学条件 19

二、人体中的杠杆作用 20

三、作用在髋关节上的力 23

四、作用在脊柱上的力 24

第二章 血液的流动 28

第一节 理想流体的定常流动 28

一、理想流体 28

二、定常流动 29

三、连续性方程 29

第二节 黏性流体的流动 30

一、层流和湍流 30

二、牛顿黏滞定律 31

三、雷诺数 32

第三节 黏性流体的运动规律 33

一、黏性流体的伯努利方程 33

二、泊肃叶定律 外周阻力 34

三、斯托克斯定律 血沉 36

第四节 血液在循环系统中的流动 38

一、血液的组成及特性 38

二、心脏做功 39

三、血流速度分布 40

四、血流过程中的血压分布 41

第三章 振动与波动 44

第一节 简谐振动 44

一、简谐振动的运动方程 44

二、简谐振动的特征量 45

三、简谐振动的矢量图表示法 47

四、简谐振动的能量 47

五、阻尼振动 受迫振动 共振 48

第二节 简谐振动的合成 49

一、同方向、同频率简谐振动的合成 49

二、同方向、不同频率简谐振动的合成 50

三、振动的分解 频谱分析 51

第三节 简谐波 53

一、波的产生和传播 53

二、惠更斯原理 54

三、波动方程 56

四、波的能量和强度 57

五、波的衰减 58

第四节 波的干涉 59

一、波的叠加原理 59

二、波的干涉 59

三、驻波 61

第四章 超声波 超声诊断仪的物理原理 65

第一节 声波 65

一、声波的基本性质 65

二、声压和声阻抗 66

三、声强和声强反射系数 67

四、多普勒效应 68

第二节 声学在医学中的应用 70

一、人耳的听觉区域 70

二、声强级和响度级 71

三、体外冲击波碎石 73

第三节 超声波 74

一、超声波的性质 74

二、超声波的产生和接收 75

三、超声波对物质的作用 超声刀 76

第四节 超声诊断仪的物理原理 77

一、A型超声 77

二、B型超声 78

三、M型超声 79

四、D型超声 79

五、彩超 80

第五章 分子动理论 81

第一节 物质的微观结构 81

一、热运动 分子力 81

二、理想气体的微观模型 83

第二节 理想气体分子动理论 83

一、气体的物态方程 84

二、理想气体的压强方式 85

三、理想气体的能量公式 86

第三节 热平衡态的统计分布 88

一、麦克斯韦速度分布定律 88

二、玻耳兹曼能量定律 89

三、气体的溶解 高压氧疗 90

第四节 液体的表面现象 91

一、表面张力 表面能 91

二、弯曲液面下的附加压强 94

三、毛细现象 气体栓塞 96

四、表面活性物质与表面吸附 98

第六章 热力学基础 101

第一节 热力学的一些基本概念 101

一、热力学系统及其基本描述 101

二、内能 功和热 102

第二节 热力学第一定律 104

一、热力学第一定律 104

二、热力学第一定律的应用 105

三、循环过程 热机和制冷机 108

四、人体的能量交换 112

五、体温的恒定和控制 113

第三节 热力学第二定律 114

一、热力学第二定律 114

二、可逆过程与不可逆过程 115

三、热力学第二定律的统计意义 116

第四节 熵和熵增加原理 116

一、熵的概念 117

二、熵的增加原理 117

三、人体中的熵变问题 118

第七章 静电场 121

第一节 电场强度和高斯定理 121

一、电场强度 121

二、场强叠加原理 122

三、电场线和电通量 125

四、高斯定理及其应用 126

第二节 电势 129

一、静电场的环路定理 129

二、电势 电势差 131

三、场强与电势的关系 132

四、电偶极子电场的电势 133

五、电偶层电场的电势 134

第三节 静电场中的电介质 135

一、电介质的极化 135

二、电介质中的静电场 136

三、电容器静电场的能量 138

第四节 生物膜电位 139

一、能斯特方程 139

二、静息电位 141

三、动作电位 142

第五节 心电知识 142

一、心电的产生和心电偶 143

二、空间心电向量环 143

三、心电图导联 144

第八章 稳恒磁场 148

第一节 磁场 磁感应强度 148

一、磁感应强度 148

二、磁通量 磁场中的高斯定理 149

三、毕奥-萨伐尔定律 150

四、毕奥-萨伐尔定律的应用 151

五、安培环路定理 153

第二节 磁场对运动电荷和电流的作用 154

一、磁场对运动电荷的作用 154

二、磁场对载流导线的作用 154

三、霍尔效应 155

四、质谱仪 156

五、生物医学传感器 158

第三节 磁介质 159

一、磁介质中的磁场 159

二、顺磁质 抗磁质和铁磁质 160

三、超导磁体 160

第四节 电磁感应 162

一、电磁感应定律 162

二、动生电动势 164

三、感生电动势 有旋电场 165

四、自感 互感 166

第五节 生物磁现象 168

一、人体生物磁场 168

二、磁场的生物效应 168

第九章 直流电 171

第一节 电流密度 171

一、电流 电流密度 171

二、欧姆定律的微分形式 173

三、电解质的导电 174

四、电泳 175

第二节 电路的基本定律 176

一、一段含源电路的欧姆定律 176

二、基尔霍夫电路定律 177

第三节 电容器的充放电 178

一、电容器的充电过程 179

二、电容器的放电过程 180

三、心脏除颤器 181

第四节 电流对人体的作用 182

一、人体的导电特性 182

二、直流电对人体的作用 183

三、低频电的作用 心脏起搏器 184

四、高频电疗和高频电刀 185

五、人体的触电问题 186

第十章 波动光学 190

第一节 光的干涉 190

一、光的相干性 190

二、杨氏双缝干涉实验 191

三、劳埃德镜实验 193

四、光程和光程差 194

五、薄膜干涉 195

第二节 光的衍射 197

一、光的衍射现象 198

二、惠更斯-菲涅耳原理 199

三、夫琅和费单缝衍射 200

四、圆孔衍射 光学仪器的分辨率 203

五、光栅衍射 205

第三节 光的偏振 207

一、自然光与偏振光 207

二、偏振片的起偏与检偏 208

三、马吕斯定律 209

四、旋光现象 209

第四节 光的吸收和散射 210

一、光的吸收 210

二、光的散射 211

第十一章 几何光学 214

第一节 球面折射 214

一、折射定律 214

二、单球面折射 215

三、共轴球面系统 216

第二节 透镜成像 217

一、薄透镜成像 217

二、薄透镜的组合 220

三、共轴球面系统的三对基点 222

四、透镜的像差 224

第三节 眼的光学系统 225

一、眼的结构和光学性质 225

二、眼的分辨本领和视力 227

第四节 非正视眼的矫正 228

一、近视眼 228

二、远视眼 229

三、老花眼 230

四、散光眼 230

第十二章 激光及其在生物医学中的应用 233

第一节 激光的基本原理 233

一、光与物质的相互作用 233

二、粒子数反转原理 235

三、光学谐振腔 236

四、激励装置 239

第二节 激光的特性 240

一、方向性好 240

二、亮度高、强度大 240

三、单色性好 240

四、相干性好 241

五、偏振性好 241

第三节 激光的生物医学应用 242

一、激光生物效应 242

二、激光生物技术 245

三、激光诊断方法 248

四、激光治疗方法 249

五、激光的其他临床应用 254

第十三章 原子核与放射性 256

第一节 原子核的结构和性质 256

一、原子核的组成 256

二、结合能 原子核的稳定性 257

三、原子核的自旋和磁矩 259

四、核力 260

第二节 原子核的放射性衰变 260

一、α衰变 261

二、β衰变和电子俘获 261

三、γ衰变和内转换 263

第三节 核衰变的规律 263

一、核衰变定律 263

二、半衰期和平均寿命 264

三、放射性活度 266

四、放射平衡 266

第四节 射线与物质的相互作用 267

一、带电粒子与物质的相互作用 267

二、光子与物质的相互作用 268

三、中子与物质的相互作用 269

第五节 射线的探测、剂量与防护 270

一、射线的探测 270

二、射线的剂量 273

三、放射性防护 273

第六节 放射性核素的医学应用 274

一、放射治疗与γ刀 274

二、示踪原子 276

三、放射性核素成像 276

第十四章 X射线成像的物理基础 281

第一节 X射线的产生及基本性质 281

一、X射线的产生 281

二、X射线的基本性质 282

三、X射线的强度和硬度 283

第二节 X射线衍射X射线谱 283

一、X射线衍射 283

二、X射线谱 285

第三节 X射线的吸收 288

一、线性吸收系数与质量吸收系数 288

二、半价层 289

三、质量吸收系数与波长的关系 289

第四节 X射线成像 290

一、常规X射线投影成像 290

二、X射线电子计算机断层成像 291

附录A中英文名词对照 297

附录B国际单位制 304

附录C物理学常用常量（1998年推荐值） 306

参考文献 307