医学物理学 第7版PDF电子书下载

绪论 1

第一章 力学基本定律 3

第一节 质点的运动 3

一、位移 运动方程 3

二、速度 加速度 3

第二节 牛顿运动规律 4

一、牛顿运动定律 4

二、力学单位的国际单位制和量纲 5

三、惯性系和非惯性系 5

第三节 功和能 能量守恒定律 7

一、功 7

二、动能 势能 7

三、功能原理 时间平移对称性与能量守恒定律 8

第四节 动量 动量守恒定律 9

一、冲量与动量 9

二、空间平移对称性与动量守恒定律 10

三、碰撞 11

第五节 刚体的转动 12

一、刚体的定轴转动 12

二、转动定律 13

三、角动量 空间旋转对称性与角动量守恒定律 14

四、旋进 15

第六节 超重和失重 15

一、超重 16

二、失重 16

思考题与习题一 17

第二章 物体的弹性 19

第一节 线应变与正应力 19

一、线应变 19

二、正应力 19

三、正应力与线应变的关系 20

四、弯曲 22

第二节 切应变与切应力 23

一、切应变 23

二、切应力 23

三、切应力与切应变的关系 24

四、扭转 24

第三节 体应变与体应力 25

一、体应变 25

二、体应力 25

三、体应变与体应力的关系 25

第四节 生物材料的黏弹性 26

一、生物材料的结构特点 26

二、生物材料的黏弹性 26

思考题与习题二 27

第三章 流体的运动 29

第一节 理想流体的稳定流动 29

一、理想流体 29

二、稳定流动 29

三、连续性方程 30

第二节 伯努利方程 30

一、伯努利方程 30

二、伯努利方程的应用 32

第三节 黏性流体的流动 34

一、层流和湍流 34

二、牛顿黏滞定律 35

三、雷诺数 36

第四节 黏性流体的运动规律 36

一、黏性流体的伯努利方程 36

二、泊肃叶定律 37

三、斯托克司定律 38

第五节 血液在循环系统中的流动 39

一、血液的组成及特性 39

二、心脏做功 40

三、血流速度分布 41

四、血流过程中的血压分布 41

思考题与习题三 42

第四章 振动 44

第一节 简谐振动 44

一、简谐振动方程 44

二、简谐振动的特征量 45

三、简谐振动的矢量图示法 45

四、简谐振动的能量 46

第二节 阻尼振动、受迫振动和共振 47

一、阻尼振动 47

二、受迫振动 48

三、共振 49

第三节 简谐振动的合成 49

一、两个同方向、同频率简谐振动的合成 49

二、同方向、不同频率的简谐振动的合成 50

三、谐振分析 51

四、两个同频率、互相垂直的简谐振动的合成 52

思考题与习题四 53

第五章 波动 55

第一节 机械波 55

一、机械波的产生 55

二、波面和波线 55

三、波速 波长 波的周期和频率 55

第二节 简谐波 56

一、波函数 56

二、波动方程 57

第三节 波的能量 57

一、波的能量和强度 57

二、波的衰减 58

第四节 波的衍射和波的干涉 59

一、惠更斯原理 59

二、波的叠加原理 59

三、波的干涉 60

四、调幅波 61

五、驻波 61

第五节 声波 64

一、声压和声强 64

二、听觉域 65

三、声强级和响度级 66

第六节 多普勒效应 66

一、多普勒效应 66

二、冲击波 67

第七节 超声波和次声波 68

一、超声波的特性 68

二、超声波的产生与探测 69

三、超声波在医学中的应用 69

四、次声波 72

思考题与习题五 72

第六章 相对论基础 74

第一节 伽利略变换 74

一、经典力学的绝对时空观和相对性原理 74

二、伽利略变换 74

第二节 洛伦兹变换 75

一、迈克耳孙-莫雷实验 75

二、狭义相对论的基本假设 76

三、洛伦兹变换 76

第三节 狭义相对论的时空观 77

一、时间的延缓 77

二、长度的收缩 78

三、同时性的相对性 79

四、因果率（causality）和信号速度 79

五、光多普勒效应 80

第四节 相对论动力学 80

一、动量和质量 80

二、力和动能 81

三、质能关系 82

四、能量和动量的关系 82

第五节 广义相对论简介 83

一、等效原理 83

二、广义相对性原理 84

三、引力场的时空特性 84

四、引力坍缩与黑洞 86

五、引力波 86

思考题与习题六 86

第七章 分子动理论 88

第一节 物质的微观结构 88

第二节 理想气体分子动理论 89

一、理想气体状态方程 89

二、理想气体微观模型 89

三、理想气体的压强公式 90

四、理想气体的能量公式 91

五、理想气体定律的推导 92

第三节 气体分子速率分布律和能量分布律 93

一、麦克斯韦速率分布定律 93

二、平均自由程和平均碰撞频率 95

三、玻耳兹曼能量分布定律 96

第四节 输运过程 96

一、热传导 97

二、扩散 98

三、透膜输运 98

第五节 液体的表面现象 99

一、表面张力和表面能 100

二、弯曲液面的附加压强 101

三、毛细现象和气体栓塞 103

四、表面活性物质与表面吸附 104

思考题与习题七 105

第八章 热力学基础 107

第一节 热力学的一些基本概念 107

一、热力学系统 107

二、准静态过程 107

第二节 热力学第一定律 108

一、功 热量 内能 108

二、热力学第一定律 108

第三节 典型等值过程中的能量交换 109

一、等体过程 109

二、等压过程 110

三、等温过程 111

四、绝热过程 111

五、人体的能量交换 112

第四节 循环过程 卡诺循环 113

一、循环过程和热机效率 113

二、卡诺循环及其效率 114

第五节 热力学第二定律 116

一、热力学第二定律 116

二、可逆过程和不可逆过程 116

三、热力学第二定律的统计意义 117

四、卡诺定理 118

第六节 熵 118

一、克劳修斯等式 118

二、熵的概念 119

三、熵增加原理与能量退降 120

四、信息熵与遗传 122

思考题与习题八 124

第九章 静电场 125

第一节 电场强度 125

一、电场强度的概念 125

二、电场强度的计算 126

第二节 高斯定理 127

一、电场线和电通量 127

二、高斯定理 128

三、高斯定理的应用举例 129

第三节 电势 130

一、静电场的环路定理 130

二、电势 131

三、电势叠加原理 132

四、电场强度与电势的关系 132

第四节 电偶极子 电偶层 133

一、电偶极子的电场 133

二、电偶层 134

第五节 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 137

三、电位移 有电介质时的高斯定理 138

四、电容器及其电容 139

五、静电场的能量 139

第六节 心电知识 141

一、心电场 141

二、心电图 142

三、心电图导联 142

思考题与习题九 144

第十章 直流电 147

第一节 电流密度 147

一、电流强度和电流密度 147

二、金属与电解质的导电性 148

三、欧姆定律的微分形式 149

第二节 基尔霍夫定律 150

一、基尔霍夫第一定律 150

二、基尔霍夫第二定律 150

第三节 电容器的充电和放电 152

一、RC电路的充电过程 152

二、RC电路的放电过程 153

第四节 生物膜电位 154

一、能斯特方程 154

二、静息电位 155

三、动作电位 156

第五节 电泳 156

一、电泳原理 157

二、滤纸电泳 157

三、毛细管电泳 158

思考题与习题十 159

第十一章 稳恒磁场 161

第一节 磁场 磁感应强度 161

一、磁感应强度 161

二、磁通量 磁场中的高斯定理 161

第二节 电流的磁场 162

一、毕奥-萨伐尔定律 162

二、毕奥-萨伐尔定律的应用 163

第三节 安培环路定律 165

第四节 磁场对电流的作用 166

一、磁场对运动电荷的作用 166

二、磁场对载流导线的作用 167

三、载流线圈所受磁力矩 167

四、霍尔效应 168

五、质谱仪和回旋加速器 170

六、电磁泵和电磁流量计 171

七、磁流体发电 172

第五节 磁介质 172

一、介质中的磁场 172

二、磁介质的分类 173

三、超导体及其磁学特性 174

第六节 磁场的生物效应 176

一、生物磁现象和生物磁场的测定 176

二、心磁图 脑磁图 肺磁图 177

三、磁场的生物效应 179

思考题与习题十一 179

第十二章 电磁感应与电磁波 181

第一节 法拉第电磁感应定律 181

一、法拉第电磁感应定律 181

二、动生电动势 182

三、感生电动势 有旋电场 183

第二节 自感和互感 184

一、互感现象 184

二、自感现象 185

第三节 磁场的能量 186

一、RL电路的暂态过程 186

二、磁场的能量 188

第四节 麦克斯韦方程组 189

一、位移电流 189

二、麦克斯韦方程组 190

第五节 电磁振荡和电磁波 191

一、电磁振荡 191

二、电磁波及电磁波谱 192

三、电磁场对生物体的作用 193

第六节 生物电阻抗 194

思考题与习题十二 195

第十三章 波动光学 198

第一节 光的干涉 198

一、光的相干性 198

二、光程 光程差 199

三、杨氏双缝实验 200

四、劳埃德镜实验 201

五、薄膜干涉 202

六、等厚干涉 203

第二节 光的衍射 205

一、单缝衍射 205

二、圆孔衍射 207

三、光栅衍射 207

第三节 光的偏振 208

一、自然光和偏振光 208

二、马吕斯定律 209

三、布儒斯特定律 210

四、光的双折射 211

五、二向色性和偏振片 212

第四节 偏振光的应用 213

一、光弹效应 213

二、克尔效应 214

三、物质的旋光性 215

第五节 液晶的光学特性 215

一、液晶的分类和结构 216

二、液晶的双折射现象 216

三、胆甾相液晶的选择反射 217

四、液晶的电光效应 217

五、液晶的光生伏特效应 218

思考题与习题十三 218

第十四章 几何光学 220

第一节 球面折射 220

一、单球面折射 220

二、共轴球面系统 222

第二节 透镜 222

一、薄透镜成像公式 223

二、薄透镜组合 224

三、厚透镜 225

四、柱面透镜 226

五、透镜的像差 227

第三节 眼睛 228

一、眼的光学结构 228

二、眼的调节 229

三、眼的分辨本领及视力 229

四、眼的屈光不正及其矫正 230

第四节 几种医用光学仪器 231

一、放大镜 231

二、光学显微镜 232

三、纤镜 234

四、特殊显微镜 235

思考题和习题十四 239

第十五章 量子力学基础 241

第一节 黑体辐射 241

一、黑体辐射 241

二、普朗克能量量子化假设 243

第二节 光电效应 244

一、光电效应 244

二、爱因斯坦光子假设 246

第三节 康普顿效应 247

一、康普顿效应 247

二、光子理论对康普顿效应的解释 248

第四节 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 249

一、氢原子光谱 249

二、玻尔的氢原子理论 250

第五节 物质的波动性质 252

一、德布罗意物质波假设 252

二、电子衍射 253

三、不确定关系 253

第六节 波函数 薛定谔方程 255

一、波函数及其统计解释 255

二、薛定谔方程 256

三、一维无限深势阱 257

四、势垒 隧道效应 259

第七节 量子力学的原子结构概念 261

一、四个量子数 261

二、多电子原子 262

第八节 原子光谱与分子光谱 264

一、原子光谱 264

二、分子光谱 264

思考题与习题十五 267

第十六章 X射线 269

第一节X射线的产生 269

一、X射线的产生装置 269

二、X射线的强度和硬度 270

第二节X射线谱 271

一、连续X射线谱 271

二、标识X射线谱 272

第三节X射线的基本性质 273

一、X射线的基本性质 273

二、X射线的衍射 274

第四节 物质对X射线的衰减规律 275

一、单色X射线的衰减规律 275

二、衰减系数与波长、原子序数的关系 276

第五节X射线的医学应用 276

一、治疗 277

二、诊断 277

三、X-CT 278

思考题与习题十六 283

第十七章 原子核和放射性 285

第一节 原子核的基本性质 285

一、原子核的组成、质量和大小 285

二、原子核的自旋和磁矩 286

三、原子核的结合能及质量亏损 287

四、原子核的宇称 288

第二节 原子核的衰变类型 288

一、α衰变 288

二、β衰变 289

三、γ衰变和内转换 290

第三节 原子核的衰变规律 291

一、衰变规律 291

二、半衰期 291

三、放射性活度 292

四、放射性平衡 293

第四节 射线与物质的相互作用 294

一、带电粒子与物质的相互作用 294

二、光子与物质的相互作用 295

三、中子与物质的相互作用 296

第五节 辐射剂量与防护及测量原理 296

一、辐射剂量及其单位 297

二、辐射防护 297

三、射线的测量原理 298

第六节 放射性核素在医学上的应用 299

一、示踪的原理 299

二、放射诊断 299

三、肿瘤放射治疗 302

思考题与习题十七 304

第十八章 激光及其医学应用 306

第一节 激光的基本原理 306

一、粒子的能级与辐射跃迁 306

二、粒子数反转分布 307

三、光学谐振腔 307

四、激光器的基本结构 309

第二节 激光的特性 310

一、方向性好 310

二、亮度高、强度大 310

三、单色性好 311

四、相干性好 311

五、偏振性好 311

第三节 激光的医学应用 312

一、激光的生物作用 312

二、激光在基础医学研究中的应用 314

三、激光的临床应用 316

四、医用激光器 317

五、激光的危害与防护 317

思考题与习题十八 317

第十九章 核磁共振 319

第一节 核磁共振的基本概念 319

一、原子核的磁矩 320

二、核磁共振条件和拉莫尔方程 321

三、弛豫过程和弛豫时间 323

第二节 核磁共振谱 325

一、谱线宽度 325

二、化学位移 326

三、自旋-自旋劈裂 327

四、磁共振波谱仪 328

第三节 磁共振成像原理 329

一、磁共振成像的基本方法 329

二、人体的磁共振成像 331

三、如何产生氢核密度ρ和T1、T2加权图像 332

四、磁共振成像临床诊断的物理学依据 334

五、磁共振成像系统 337

第四节 磁共振技术在医学中的应用 337

一、分子水平 338

二、细胞水平 338

三、组织水平 339

四、整体水平 339

思考题与习题十九 340

第二十章 生物非线性动力学简介 341

第一节 运动及其相空间描述 341

一、相空间 341

二、吸引子 344

第二节 混沌运动 344

一、混沌运动行为 345

二、奇怪吸引子 347

第三节 分形与分维 347

一、自相似性 348

二、分数维 349

第四节 生物系统非线性现象 350

一、心脏搏动的电振荡特性 350

二、可兴奋细胞的振荡和混沌 350

三、生物混沌控制 352

思考题与习题二十 353

参考文献 354

中英文对照 356

附录：常用物理常数 378