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第一章 人体中的几个力学问题 3

1-1 刚体的转动 3

一、角变量 3

二、刚体的转动动能转动惯量 6

三、转动定律动量矩守恒定律 8

四、刚体的平衡 11

1-2 人体的静力平衡 12

一、杠杆作用 12

二、作用在髋关节上的力 14

三、作用在脊柱上的力 17

一、应力和应变 19

1-3 物体的弹性 19

二、虎克定律和弹性模量 21

三、骨骼力学的基本概念 23

本章小结 26

习题 27

第二章 流体的运动 30

2-1 理想流体的稳定流动 30

一、理想流体 30

二、稳定流动 30

三、连续性方程 31

2-2 柏努利方程 32

2-3 柏努利方程的应用 34

一、空吸作用 34

三、流速计 35

二、流量计 35

2-4 粘性流体的流动 36

一、牛顿粘滞定律 37

二、片流湍流雷诺数 38

三、泊肃叶定律 39

四、粘滞流体的运动规律 41

五、斯托克斯定律 42

2-5 血液的流动 43

一、体循环系统中的血流速度 43

二、体循环系统中的血压分布 44

三、心脏做功 45

本章小结 46

习题 47

一、简谐振动方程 49

第三章 振动波动声 49

3-1 简谐振动 49

二、简谐振动的振幅、周期、频率和位相 50

三、简谐振动的能量 54

3-2 阻尼振动受迫振动共振 55

一、阻尼振动 55

二、受迫振动与共振 56

3-3 振动的合成与分解 56

一、同方向、同频率谐振动的合成 56

二、同方向、不同频率谐振动的合成 57

三、相互垂直的同频率谐振动的合成 59

四、周期性振动的傅里叶分析 60

一、波的描述 61

3-4 简谐波 61

二、简谐波的波动方程 62

3-5 波的能量 65

一、能量密度 65

二、波的强度 66

3-6 惠更斯原理 67

一、惠更斯原理 67

二、波的衍射 68

三、波的折射 68

3-7 波的干涉 69

一、波的叠加原理 69

二、波的干涉 69

三、驻波 71

一、声速 73

3-8 声波 73

二、声压、声阻和声强 74

三、声强级和响度曲线 75

四、人耳的听觉 78

五、多普勒效应 79

3-9 超声波 82

一、超声波的产生和探测 82

二、超声波的性质 82

三、超声波的生物作用及其机制 83

四、超声波的医学应用 84

本章小结 85

习题 87

一、理想气体的压强公式 90

第四章 分子物理学基础 90

4-1 理想气体分子运动论 90

二、理想气体的能量公式 93

三、道尔顿分压定律 96

4-2 气体分子的速率分布和能量分布 97

一、麦克斯韦气体分子的速率分布定律 97

二、三种速率 98

三、玻尔兹曼能量分布定律 101

四、平均自由程 102

4-3 气体的扩散现象 105

一、菲克定律 105

二、渗透压 107

本章小结 109

习题 110

第五章 液体表面现象 112

5-1 液体的表面张力和表面能 112

一、表面张力 112

二、表面能 113

5-2 弯曲表面的附加压强 115

5-3 毛细现象 119

一、附着层 119

二、接触角 119

三、毛细现象 120

四、气体栓塞 121

二、吸附 122

一、表面活性物质 122

5-4 表面活性物质吸附 122

三、肺泡的表面张力 123

本章小结 124

习题 125

第六章 热力学基础 126

6-1 热力学第一定律 126

一、内能、功和热量 126

二、热力学第一定律 127

三、热力学第一定律对理想气体的应用 129

一、循环过程 136

二、卡诺循环 136

6-2 循环过程和卡诺循环 136

6-3 热力学第二定律 138

一、热功转换 138

二、热力学第二定律 138

三、可逆过程和不可逆过程 139

6-4 熵和熵增原理 140

一、熵和熵增原理 140

二、熵的计算 142

三、热力学第二定律和生命系统 144

6-5 自由能和吉布斯函数 144

本章小结 146

习题 147

7-1 电场强度 150

一、电场与电场强度 150

第七章 静电场 150

二、点电荷的电场 151

三、电场的叠加原理 151

7-2 高斯定律 153

一、电通量 153

二、高斯定律 154

三、高斯定律的应用 156

7-3 电场力的功电势 158

一、电场力的功 158

二、电势 159

三、电势叠加原理 160

四、电偶极子电场中的电势 161

五、电偶层的电势 162

六、电场强度与电势的关系 163

7-4 静电场中的电介质 164

一、电介质的极化 164

二、极化强度 165

三、介电常数 166

7-5 静电场的能量 167

一、电容器 167

二、电容器的能量 168

三、电场的能量 169

本章小结 170

习题 172

第八章 直流电 174

8-1 电流密度和欧姆定律的微分形式 174

一、电流密度 174

二、电解质导电 175

三、欧姆定律的微分形式 176

8-2 含源电路的欧姆定律 177

一、电源与电动势 177

二、闭合电路欧姆定律的普遍形式 178

三、一段含源电路的欧姆定律 179

8-3 基尔霍夫定律及其应用 180

一、基尔霍夫第一定律 180

二、基尔霍夫第二定律 181

8-4 电容器的充放电过程 182

一、电容器的充电过程 182

二、电容器的放电过程 184

一、能斯特方程 185

8-5 膜电位和神经传导 185

二、静息电位 186

三、动作电位 187

四、神经传导 188

五、心肌细胞的电偶极矩 189

六、心电图波形的形成 190

8-6 电泳与电疗 191

一、电泳 191

二、电疗 191

本章小结 193

习题 194

二、磁感应强度 198

一、磁场 198

第九章 磁场 198

9-1 磁场 198

三、毕奥－沙伐尔定律 200

9-2 磁场对运动电荷的作用 203

一、洛仑兹力 203

二、带电粒子在匀强磁场中的运动 204

三、霍耳效应 205

9-3 磁场对载流导线的作用 207

一、安培力 207

二、磁场对载流线圈的作用 208

三、磁矩 209

一、磁介质及其磁化 211

二、物质与磁性 211

9-4 物质的磁性 211

三、磁导率磁场强度 213

9-5 电磁感应 215

一、电磁感应的基本定律 215

二、感生电动势 216

三、自感现象 217

9-6 磁场的生物效应和医学应用 218

一、磁场的物理作用和生物效应 218

二、人体磁场 219

三、生物磁学在医学上的应用 219

本章小结 220

习题 221

第十章 交流电 224

三、纯电容交流电路 228

10-3 电阻、电感和电容的串联电路 228

二、纯电感交流电路 228

一、广义欧姆定律 228

10-1 正弦交流电 228

一、纯电阻交流电路 228

10-2 简单的交流电路 228

二、交流电的有效值 228

一、正弦交流电的产生 228

二、串联电路的功率 229

三、串联电路的谐振 231

四、RC滤波电路 232

五、高频电在医学上的应用 234

本章小结 236

习题 237

一、相干光源 238

11-1 光的干涉 238

第十一章 光的波动性 238

二、光程 239

三、杨氏双缝干涉 240

四、薄膜干涉 242

11-2 光的衍射 243

一、单缝衍射 244

二、圆孔衍射 245

三、衍射光栅 246

11-3 光的偏振 249

一、自然光和偏振光 249

二、偏振器与马吕斯定律 250

四、产生偏振光的几种方法 251

三、双折射现象 251

五、椭圆偏振光与圆偏振光 253

11-4 旋光现象 253

一、物质的旋光性 253

二、溶液的旋光性 254

三、糖量计 255

本章小结 255

习题 256

第十二章 光的辐射和吸收 258

12-1 热辐射 258

一、热辐射的基本概念 258

三、黑体辐射定律 259

二、基尔霍夫辐射定律 259

12-2 非温度辐射 261

一、微光现象 261

二、冷光源 262

12-3 光电效应 263

一、光电效应 263

二、爱因斯坦光电效应方程 264

三、光子的质量和动量 264

四、康普顿效应 265

12-4 光的吸收 266

一、选择吸收与吸收光谱 266

二、朗伯－比尔定律 266

三、光电比色计原理 267

本章小结 268

习题 269

第十三章 几何光学 270

13-1 球面折射 270

一、单球面折射 270

二、单球面的焦点和焦距 271

三、共轴球面系统 272

13-2 透镜 273

一、薄透镜 273

二、薄透镜组 274

三、共轴球面系统的基点和基面 275

四、柱面透镜 276

五、透镜的像差及其补救 276

一、眼的结构和光学性质 278

13-3 眼屈光 278

二、眼的屈光不正及其矫正 279

13-4 显微镜纤镜 281

一、显微镜（Microscope） 281

二、纤镜（Fibrescope） 283

三、几种常见的医用显微镜 284

本章小结 287

习题 288

第十四章 光谱分析基础与激光及其生物作用 290

14-1 光谱分析基础 290

一、玻尔氢原子理论 290

二、原子光谱和分子光谱 294

三、光谱分析的医学应用 295

14-2 激光产生的基本原理及其特性 296

二、自发辐射、受激吸收和受激辐射 297

一、原子能级的正常态分布 297

三、粒子数反转 298

四、光学谐振腔 299

五、激光的特性 300

14-3 医用激光器 300

一、红宝石激光器 300

二、氦－氖激光器 301

三、二氧化碳激光器 302

14-4 激光的生物作用及医学应用 303

一、激光的热作用 303

二、激光的光化作用 304

四、激光的电磁场作用 305

三、激光的机械作用 305

五、弱激光的刺激作用 306

六、激光的医学应用 306

本章小结 307

习题 308

第十五章 X射线 309

15-1 X射线的发生装置及其一般性质 309

一、X射线的发生装置 309

二、X射线的一般性质 311

三、X射线的强度和硬度 311

15-2 X射线谱 312

一、连续X射线谱 313

二、标识X射线谱 314

一、吸收规律 315

15-3 物质对X射线的吸收规律 315

二、吸收系数 316

三、物质吸收X射线的微观机理 317

15-4 X射线在医疗上的应用 319

一、X射线治疗 319

二、透视和照相 320

本章小结 320

习题 321

一、原子核的组成 322

二、自旋与磁矩 322

16-1 原子核的组成 322

第十六章 核医学的物理基础 322

三、原子核的稳定性 323

16-2 核衰变的类型 325

一、γ衰变和内转换 325

二、α衰变 326

三、β衰变和电子俘获 326

16-3 核衰变的规律 329

一、衰变定律 329

二、放射性活度 330

三、半衰期 331

16-4 射线与物质的相互作用 333

一、带电粒子与物质的相互作用 333

二、中子与物质的相互作用 334

二、闪烁计数器 335

16-5 射线的探测 335

一、电离室探测器 335

三、半导体探测器 336

四、热释光剂量计 337

16-6 放射性核素的射线剂量、医学应用及其防护 337

一、射线的剂量 337

二、放射性核素在医学上的应用 339

三、射线的防护 339

本章小结 340

习题 341

17-1 晶体二极管及其应用 342

一、二极管的特性曲线与参数 342

第十七章 电子学基础 342

二、整流电路 343

三、滤波电路 345

四、稳压电路 346

17-2 晶体三极管放大电路 347

一、三极管的放大作用 347

二、晶体管的特性曲线和工作区域 348

三、三极管单管放大器 350

四、晶体管多级放大器 353

五、放大器的频率特性 354

17-3 直流放大器 355

一、直流放大器的特点 355

二、直流耦合放大器 355

三、差分放大器 356

17-4 晶体三极管振荡电路 358

一、LC振荡器 358

二、多谐振荡器 360

本章小结 362

习题 363

第十八章 医用电子测量技术 365

18-1 测量系统的组成 365

一、测量系统的组成 365

二、转移函数 365

18-2 传感器 366

一、电极 366

二、换能器 368

三、换能器的性能指标 372

18-3 噪声和干扰及其抑制 373

一、噪声及其减小的办法 373

二、干扰及其抑制措施 373

18-4 信号显示 376

一、描记仪器 376

二、示波器 377

18-5 安全用电 378

一、电击的类型及因素 378

二、安全用电的防护措施 380

本章小结 382

习题 383

一、A型超声诊断仪 384

19-1 超声成像 384

第十九章 医学成像的基本原理 384

二、B型超声诊断仪 385

三、M型超声诊断仪 386

四、超声诊断仪的医学应用 387

19-2 X射线CT 388

一、X射线CT的概况 388

二、X-CT的基本原理 389

三、X-CT图像重建的概念 389

四、CT值和窗口技术 390

五、X-CT机的基本结构 391

19-3 核磁共振成像 394

一、核磁共振的基本原理 394

二、弛豫过程和弛豫时间 396

三、自由感应衰减信号 398

四、核磁共振成像装置的基本结构 399

19-4 发射型CT成像 401

一、单光子发射型CT 401

二、正电子发射型CT 402

本章小结 402

习题 403

附录 404

一、国际单位制 404

二、基本物理常数 407

三、希腊字母表 407

参考答案 408