医用物理学PDF电子书下载

前言 1

绪论 1

目 录 1

第一章物体的弹性 3

1.1应变和应力 3

1.1.1应变 3

1.1.2应力 4

1.2弹性模量 4

1.3.1 弯曲 5

1.3弯曲和扭转 5

1.3.2扭转 6

1.4拉普拉斯公式 6

1.5生物组织的弹性 7

1.5.1骨骼的弹性 7

1.5.2血管的弹性 8

习题一 8

2.1.1理想流体 10

2.1.2稳定流动 10

第二章流体的运动 10

2.1理想流体的稳定流动 10

2.1.3连续性方程 11

2.2伯努利方程及其应用 11

2.2.1伯努利方程 11

2.2.2伯努利方程的应用 12

2.3实际流体的运动 14

2.3.1牛顿黏性定律 14

2.3.2泊肃叶公式 15

2.3.3湍流与雷诺数 16

2.4.1心脏作功 17

2.3.4斯托克斯定律 17

2.4血液的流动 17

2.4.2血压 18

2.4.3外周阻力与流率分配 19

2.4.4血液的非牛顿流动特性 19

习题二 20

第三章振动和波动 22

3.1简谐振动 22

3.1.1谐振动方程 22

3.1.2谐振动的特征量 23

3 1.4谐振动的能量 25

3.1.3谐振动的矢量图示法 25

3.2.1同方向、同频率谐振动的合成 26

3.2谐振动的合成 26

3.2.2同方向不同频率谐振动的合成 27

3.2.3频谱分析 28

3.3简谐波 29

3.3.1波动的基本概念 29

3.3.2平面简谐波的波动方程 30

3.3.3波的能量与强度 32

3.3.5波的干涉 33

3.3.4惠更斯原理 33

3.4声波 36

3.4.1声压和声强 36

3.4.2声强级与响度级 36

3.4.3多普勒效应 37

3.4.4超声波及其医学应用 38

3.5光波 40

3.5.1光的干涉 40

3.5.2光的衍射 43

3.5.3光的偏振 47

习题三 50

第四章液体的表面现象 52

4.1表面张力和表面能 52

4.1.1表面张力 52

4.1.2表面能 53

4.2弯曲液面的附加压强 54

4.3毛细现象 55

4.3.1接触角 55

4.3.2毛细现象 55

4.4表面活性物质和表面吸附 56

4.3.3气体栓塞 56

习题四 57

第五章热力学基础 58

5.1热力学的基本概念 58

5.1.1热力学系统 58

5.1.2热力学过程 59

5.1.3内能、热量和功 59

5.2热力学第一定律 60

5.2.1热力学第一定律 60

5.2.2热力学第一定律对理想气体的应用 61

5.2.3人体的能量交换 63

5.3热力学第二定律 64

5.3.1可逆过程与不可逆过程 65

5.3.2卡诺循环 65

5.3.3热力学第二定律 66

5.3.4热力学第二定律的统计意义 67

5.4熵 68

5.4.1克劳修斯不等式 68

5.4.2熵 69

5.4.3熵增加原理 70

5.5热力学第二定律和生命系统 71

习题五 71

第六章电磁学基础 73

6.1电场强度 73

6.1.1电荷与库仑定律 73

6.1.2电场强度 73

6.1.3电场线与电通量 75

6.1.4高斯定理及其应用 76

6.2.1 电场力作功 78

6.2电势 78

6.2.2电势 79

6 2.3电偶极子和电偶层的电势 80

6.3生物电 82

6.3.1心电 82

6.3.2脑电与肌电 83

6.4生物膜电位 84

6.4.1能斯特方程 84

6.4.3电泳 85

6.4.2静息电位 85

6.5稳恒磁场 86

6.5.1磁场的基本概念 86

6.5.2毕奥.萨伐尔定律及其应用 87

6.5.3安培环路定理 89

6.6磁场对电流的作用 90

6.6.1磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 90

6.6.2磁场对载流导线的作用——安培力 91

6.6.3磁场对载流平面线圈的作用 92

6.7物质的磁性和生物磁场 93

6.7.1物质的磁性 93

6.7.2生物磁场 94

6.7.3磁场的生物效应和磁技术在医学方面的应用 95

习题六 96

第七章几何光学 97

7.1球面折射 97

7.1.1单球面折射 97

7.1.2共轴球面系统 98

7.2透镜 99

7.2.1薄透镜 99

7.2.3厚透镜 100

7.2.2薄透镜的组合 100

7.2.4圆柱透镜 101

7.2.5透镜的像差 102

7.3眼睛的光学系统 103

7.3.1眼睛的光学结构 103

7.3.2眼睛的调节 104

7.3.3散光眼及其矫正 104

7.3.4眼的分辨本领和视力 105

7.4医学常用光学仪器 105

7.4.1放大镜 105

7.4.2普通光学显微镜 106

7.4.3纤维光束内窥镜 108

7.4.4特殊光学显微镜 109

习题七 110

第八章量子物理基础 111

8.1热辐射和普朗克能量子假设 111

8.1.1基尔霍夫辐射定律 111

8.1.2黑体辐射定律 112

8.1.3普朗克能量子假设 113

8.2.1光电效应的实验规律 114

8.2光子理论 114

8.2.2爱因斯坦的光子理论 115

8.2.3光子的质量和能量 115

8.2.4康普顿效应 116

8.3微观粒子的波粒二象性 117

8.3.1德布罗意物质波 117

8.3.2电子衍射和电子显微镜 118

8.3.3德布罗意波的统计解释 119

8.3.4不确定性原理 119

8.4薛定谔方程 120

8.4.1波函数及其物理意义 120

8.4.2薛定谔方程 121

8.4.3势阱和势垒中的粒子 122

8.5玻尔的氢原子理论 124

8.5.1氢原子光谱 124

8.5.2玻尔的氢原子理论 125

8.6原子光谱与分子光谱 127

8.6.1原子光谱 127

8.6.2分子光谱 128

8.7.1 荧光 129

8.7荧光和拉曼散射 129

8.7.2拉曼散射 130

8.8激光 131

8.8.1激光的特性 131

8.8.2激光的产生原理 131

8.8.3激光的医学应用 132

习题八 133

第九章X射线 134

9.1 X射线的发生 134

9.2.1 X射线的强度 135

9.2.2 X射线的硬度 135

9.2 X射线的强度和硬度 135

9.3 X射线谱 136

9.3.1连续X射线谱 136

9.3.2标识X射线谱 137

9.4 X射线的基本性质 138

9.4.1 X射线的一般性质 138

9.4.2 X射线的波动性 138

9.4.3物质对X射线的吸收 139

9.5.2 X射线治疗 141

习题九 141

9.5.1 X射线诊断 141

9.5 X射线的医学应用 141

第十章原子核物理 143

10.1原子核的基本性质 143

10.1.1原子核的组成 143

10.1.2原子核的结合能 144

10.1.3核力 145

10.2原子核的衰变 146

10.2.1核衰变种类 146

10.2.2核衰变规律 150

10.2.3放射性强度 151

10.2.4放射平衡 152

10.3射线与物质的相互作用 153

10.3.1带电粒子和物质的相互作用 153

10.3.2中子与物质的相互作用 156

10.4辐射剂量和辐射防护 157

10.4.1辐射剂量 157

10.4.2辐射防护 158

10.5.1示踪原子的应用 159

10.5放射性核素在医学上的应用 159

10.5.2治疗应用 160

习题十 160

第十一章模拟电路基础知识 161

11.1半导体器件 161

11.1.1半导体的导电特性 161

11.1.2半导体二极管 162

11.1.3半导体三级管 164

11.1.4场效应管 167

11.2.1共射极放大电路的组成 169

11.2.2放大电路的工作原理 169

11.2基本放大电路 169

11.2.3放大电路的主要性能指标 170

11.2.4放大电路的分析方法 171

11.2.5分压式偏置电路 173

11.3场效应管放大器 174

11.4多级放大器 175

11.4.1多级放大器的级间耦合方式 175

11.4.2多级放大器的性能指标 175

11.5负反馈放大器 176

11.5.1反馈的基本概念 176

11.5.2负反馈对放大器性能的影响 177

11.5.3负反馈放大器的特例——射极输出器 178

11.6直流放大器 179

11.6.1直接耦合放大器 179

11.6.2差分放大器 180

11.7集成运算放大器 182

11.7.1运算放大器的结构与特性 182

11.7.2运算放大器组成的基本电路 183

11.7.3运算放大器在信号运算与处理方面的应用 185

11.8信号发生器 187

11.8.1正弦波振荡器 187

11.8.2脉冲发生器 192

习题十一 194

第十二章数字电路基础知识 196

12.1逻辑门电路 196

12.1.1数字电路概述 196

12.1.2基本逻辑门 196

12.1.3复合逻辑门 197

12.2逻辑代数及其应用 198

12.2.1逻辑代数的基本规律 198

12.2.2逻辑函数的代数化简法 199

12.2.3逻辑函数的卡诺图化简法 200

12.3组合逻辑电路的分析与设计 203

12.3.1组合逻辑电路的分析方法 203

12.3.2组合逻辑电路的设计 204

12.4触发器 209

12.4.1基本RS触发器 209

12.4.2钟控RS触发器 210

12.4.3 JK触发器 211

12.4.4 D触发器 212

12.4.6不同类型触发器间的相互转换 213

12.4.5 T和T′触发器 213

12.5基本数字部件 214

12.5.1寄存器 214

12.5.2计数器 216

12.5.3数/模转换器与模/数转换器 219

习题十二 221

第十三章生物医用传感器 223

13.1生物医学用电极 223

13.1.1医用电极的基本特性 223

13.1.2几种常用医用电极 225

13.2生物医用换能器 228

13.2.1医用换能器的分类和要求 228

13.2.2医用换能器介绍 229

13.3生物传感器 232

13.3.1生物传感器的基础电极 232

13.3.2酶传感器 233

13.3.3微生物传感器 234

13.3.4免疫传感器 234

13.3.5药物传感器 235

14.1.1生物信息的特性 236

14.1生物信息的特性及测量要求 236

第十四章生物医学信息测量 236

14.1.2生物信息测量的特殊性 237

14.2测量中的干扰及其抑制 238

14.2.1干扰的来源及耦合途径 238

14.2.2抑制干扰的措施 240

14.3噪声及其降低的措施 243

14.3.1噪声的来源 243

14.3.2降低噪声的措施 244

14.4.1微弱信号检测方法概述 245

14.4微弱信号的检测方法 245

14.4.2叠加平均法 246

14.4.3相关检测法 246

14.4.4自适应噪声抵消技术 248

第十五章生物医学信号显示和记录 250

15.1生物医学信号显示和记录概述 250

15.2记忆示波器 250

15.3数字显示装置 252

15.3.1 液晶数字显示 252

15.4.1描笔偏转式记录器 253

15.4笔式记录装置 253

15.3.2半导体数字显示 253

15.4.2自动平衡式记录器 255

15.4.3多道生理记录仪 256

15.5磁带记录器 258

15.5.1磁带记录器的基本构成及工作原理 258

15.5.2模拟式磁带记录器 258

15.5.3数字式磁带记录器 260

16.1 生物医学控制系统概述 261

16.1.1生物医学控制系统的构成 261

第十六章 电子技术在生物医学控制中的应用 261

16.1.2生物医学控制系统的要求 262

16.2生物医学电子控制系统应用 262

16.2.1人工心脏起搏器 262

16.2.2心脏除颤器 264

16.2.3排尿反射的控制 264

16.3人工智能器官中的电子控制 265

16.3.1人工肺 265

16.3.2人工肾 266

16.3.3智能型人工假肢 267

16.3.4智能机器人 268