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目 录 1

绪论 1

第一章人体力学基础知识 3

第一节矢量运算简介 3

矢量的加法和减法（3） 矩量的标积和矢积 4

第二节刚体的转动 6

角变量（6） 转动的功能，转动惯量（7） 转动定律 8

第三节静力平衡 10

静力平衡条件（10） 静力平衡条件对人体的应用 11

第四节物体的弹性 12

应变与应力（12） 虎克定律和弹性模量（13） 弯曲和扭转 15

第五节拉普拉斯公式 16

习题 17

第二章流体运动规律 19

第一节理想流体的运动规律 19

连续介质（19） 研究方法（19） 稳定流动（20） 理想流体 21

连续性原理（21） 伯努利方程 22

第二节伯努利方程的应用 24

静脉输液用滴流瓶（24） 流速计与比托管（26） 流量计 27

第三节实际液体的流动规律 27

粘滞力与粘滞系数（27）层流与湍流（30） 泊肃叶公式（31） 斯托 33

克斯公式 33

第四节血液的流动 35

血液的粘度（35） 微循环中的血液流动（35） 血流速与血压的分布 36

血液循环中的重力作用 38

习题二 40

第三章振动与波 42

第一节简谐振动 42

简谐振动（42） 简谐振动运动方程的物理意义（43） 简谐振动的能量 45

第二节阻尼振动、受迫振动、共振 46

阻尼振动（46） 受迫振动与共振 46

第三节简谐振动的合成 47

简谐振动的矢量图示法（47） 两个同方向、同频率谐振动的合成 48

同方向，频率相近的两谐振动的合成，拍现象（49） 振动的分解、频率分析 50

相互垂直，同频率谐振动的合成（52） 相互垂直，频率不同的谐振动的合成、李沙育图形 53

第四节波 54

波的形成条件（54） 波速、波长及波的频率和周期（55） 平面简谐波方程（56） 波的能量（58） 能流和波的强度（59） 波的衰减 60

第五节惠更斯原理 61

惠更斯原理（61） 波的迭加原理（62） 波的反射和折射（62） 波的衍射（64） 波的干涉（64） 驻波 66

习题三 67

第四章声波与超声波 71

第一节声波 71

声波频谱（71） 声速（71） 声压和声强（72） 声强级和响度级 73

第二节多普勒效应 75

波源与观察者相对于介质静止（75） 波源固定，观察者以速度V相对于介质运动（75） 波源以速度u相对于介质运动，观察者静止（75） 声源与观察者同时相对介质运动 75

第三节超声波 77

声波在界面上的反射系数（77） 超声波特性（77） 超声波与物质相互作用机制（77） 超声波的生物效应（77） 超声波的发生和接收（78） 超声诊断的应用原理 78

第四节超声在医学上的应用 79

A型超声诊断仪（79） B型超声诊断仪（79） M型超声诊断仪 80

超声多普勒诊断仪（81） 超声波治疗 82

习题四 83

第五章气体分子运动论 84

第一节分子热运动及统计规律 84

分子热运动（84） 梦克斯韦气体分子速率分布律（85） 玻尔兹曼能量分布律 87

第二节理想气体的压强公式和能量公式 88

理想气体的压强公式（88） 理想气体的能量公式（90） 气体的分压定律（92） 温度的定义 93

第三节输运过程 94

输运现象（94） 扩散及扩散定律（94） 粘滞性和热传递的本质 95

习题五 96

第一节液体表面 98

第六章液体的表面性质 98

分子力（98） 表面层（99） 表面张力（100） 表面能 101

第二节弯曲液面的附加压强 103

弯曲液面的附加压强公式（103） 毛细现象（104） 气体栓塞 106

第三节表面活性物质及表面吸附 107

表面活性剂（107） 固体的吸附（108） 肺泡的稳定 109

习题六 111

第七章热力学基础 113

第一节热力学的基本概念 113

准静态过程（113） 功、热量和内能 114

第二节热力学第一定律 115

热力学第一定律（115） 热力学第一定律在理想气体上的应用（116） 基础代谢 119

第三节热力学第二定律 121

可逆与不可递过程（121） 热力学第二定律的定性表述（121）热力学第二定律的统计意义 122

第四节熵熵增与熵减 123

熵与无序（123） 孤立系的熵增（124） 生命体的熵减 125

习题七 126

第八章静电场 128

第一节电场 128

库伦定律与电场（128） 电场强度（128） 点电荷系的场强 129

第二节高斯定律 131

电力线（131） 电场强度通量（132） 高斯定律（133）高斯定律的应用 135

第三节电场力作功电位 137

电场力作功（137） 电位（138） 点电荷电场的电位（139） 电偶极子电场的电位（139） 电偶层电场的电位 140

第四节电位和场强的关系 143

等位面与电力线的关系（143） 电场强电与电位梯度的关系 144

第五节 电介质 145

电介质的极化（145） 极化强度矢量（147） 电介质内部的场强 148

电介质的应用 148

第六节静电场的能量 149

电容电容器（149） 电容器中的能量（150） 电场的能量 151

第七节电位移矢量介质中的高斯定律 153

习题八 154

第九章直流电 157

第一节导体的电阻与电流密度 157

导体的电阻（157） 电流密度（158） 电解质导电 159

第二节单一闭合回路和一段含源电路的欧姆定律 160

电源电动势（160） 闭合电路的欧姆定律（161）一段含源电路的欧姆定律 163

第三节基尔霍夫定律 163

复杂电路（163） 基尔霍夫定律 163

第四节RC电路的暂态过程 165

电容器的充电过程（165） 电容器的放电过程 167

习题九 168

第十章磁场 170

第一节磁感应强度 170

磁感应强度（170）电流的磁场毕奥——沙伐尔定律（172）安培环路定理 175

第二节电荷在磁场中的运动 176

带电粒子在碱场中的运动（176） 霍尔效应 178

第三节磁场对载流导线的作用 180

载流导线在磁场中所受的力（180） 磁场对载流线圈的作用 181

第四节物质的磁性 183

磁介质及其磁化（183） 物质磁性的微观解释（184） 磁导率（186）磁场强度（186） 安培环路定理 187

第五节磁场的生物效应及医学应用 187

磁场的物理作用和生物效应（187） 人体磁场（188） 生物磁学在医学上的应用 189

第六节电磁感应现象 189

磁通量ФB（189） 电磁感应（190） 自感现象（191） 涡旋电场与涡旋电场的环流（192） 磁场的能量（193） 电磁振荡 194

第七节电磁波 195

位移电流与全电流（195） 全电流安培环路定理（197） 麦克斯韦方程组 197

电磁波（198） 电磁波谱（199） 电磁波的医疗应用 200

习题十 201

第十一章波动光学 204

第一节光的干涉 204

相干光源（204） 光的干涉（204） 薄膜干涉 207

第二节光的衍射 208

单缝衍射（209） 圆孔衍射（210） 衍射光栅 211

第三节光的偏振 213

自然光与偏振光（213） 超偏与检偏（213） 马吕斯定律（214） 双折射二向色性 215

第四节旋光现象 216

旋光性（216） 量糖计 217

习题十一 218

第一节球面成像 220

第十二章几何光学 220

单球面折射（220） 单球面的焦点和焦距（221） 共轴球面系统 224

虚物和虚像的物理意义及及符号 225

第二节透镜 227

薄透镜及其公式（227） 薄透镜的组合（229） 厚透镜（230） 圆柱透镜（233） 透镜的像差 233

第三节眼 234

眼的结构（23 4） 眼的光学性质（236） 眼的屈光不正及其矫正 237

第四节放大镜检眼镜纤镜 241

放大镜（241） 检眼镜（243） 纤镜 244

第五节光学显微镜 246

显微镜的基本结构（246） 显微镜的放大率（247） 显微镜的分辨本领 248

习题十二 251

第一节温度辐射与非温度辐射 256

第十三章光的量子性 256

温度辐射（256） 基尔霍夫辐射定律（257） 非温度辐射及应用 258

第二节光的量子性 259

全辐射体模型（259） 普朗克能量子假说（261） 光电效应（261） 爱因斯坦光子假说（262） 内光电效应 263

第三节康普顿散射和德布罗意波 264

光子的质量与动量（264） 康普顿散射（264） 德布洛意波 267

第四节光的吸收 267

选择吸收与物体的颜色（267） 朗伯——比尔定律（268）光电比色计原理 269

习题十三 270

第十四章原子物理基础 272

第一节原子的量子态 272

波粒两象性（272） 波函数和薛定谔方程 273

第二节核外电子的壳层结构 274

壳层结构（274） 不确定关系（276） 能级寿命与能级宽度 277

第三节原子光谱与分子光谱 278

原子光谱（278） 分子光谱（278）吸收光谱 279

第四节X射线的发生与谱线 280

X射线的基本性质（280） X射线的产生装置（280） X射线的强度和硬度 283

X射线谱 283

第五节X射线的吸收和剂量 286

X射线的吸收规律（286） X射线的照射剂量 288

第六节X射线的医学应用 288

X射线诊断技术（288） X射线的治疗 289

第七节激光的产生 290

自发辐射受激吸收和受激辐射（290） 产生激光的条件 291

第八节激光的特性及应用 293

激光的特性（293） 激光的生物作用（295） 激光的医学应用 297

习题十四 298

第十五章原子核物理基础 299

第一节原子核的性质 299

元素、核素及同位素（299） 原子核的性质 299

第二节核衰变类型 300

γ衰变和内转换（301） α衰变（301） β衰变 302

第三节放射性衰变定律 303

衰变规律（303） 平均寿命（304） 半衰期（304） 放射性活度 305

有效半衰期 305

统计涨落（307） 放射平衡 307

第四节放射平衡 307

第五节射线与物质的相互作用 310

α射线以及其它带电粒子和物质的相互作用（310） γ（X）射线与物质的相互作用 310

第六节中子 311

中子的分类（312） 中子的质量（312） 中子的磁矩（312） 中子的衰变（312） 中子的波动性（313） 中子源（313） 中子在医学上的应用 313

第七节辐射防护 314

吸收剂量和剂量当量（314） 射线的防护 314

习题十五 317

附录一 基本物理常数 318

附录二 希腊字母表 318

附录三 中华人民共和国法定计量单位 319

附录四 习题参考答案 321