医用物理学 第3版PDF电子书下载

第一章 刚体的定轴转动 1

1.1角量和线量 2

1.1.1刚体的定轴转动 2

1.1.2角量 2

1.1.3角量与线量的关系 4

1.2转动定律 转动惯量 4

1.2.1转动力矩 4

1.2.2转动定律 5

1.2.3转动惯量 7

1.2.4转动动能 10

1.2.5力矩的功 10

1.3角动量 角动量守恒定律 11

1.3.1角动量 11

1.3.2冲量矩 11

1.3.3角动量定理 11

1.3.4角动量守恒定律 11

1.4旋进 12

习题一 13

第二章 物体的弹性 骨的力学性质 17

2.1应力和应变 18

2.1.1应力 18

2.1.2应变 19

2.2弹性模量 20

2.2.1弹性与塑性 20

2.2.2弹性模量 21

2.3形变势能 22

2.4骨的力学性质 23

2.4.1骨的受力 24

2.4.2骨的力学特性 26

习题二 27

第三章 血液的流动 29

3.1理想流体的定常流动 30

3.1.1基本概念 30

3.1.2连续性方程 31

3.1.3伯努利方程 32

3.1.4方程的应用 33

3.2血液的层流 37

3.2.1基本概念 37

3.2.2连续性方程 人体内血流速度分布 40

3.2.3伯努利方程 心脏做功 40

3.2.4泊肃叶定律 外周阻力 44

3.2.5斯托克斯黏性公式血沉 46

习题三 47

第四章 振动与波动 51

4.1简谐振动 52

4.1.1简谐振动方程 52

4.1.2描述简谐振动的特征量 53

4.1.3初始条件 55

4.1.4简谐振动的旋转矢量表示法 55

4.1.5简谐振动的能量 57

4.2简谐振动的叠加 58

4.2.1同方向、同频率的两个简谐振动的合成 58

4.2.2同方向、不同频率的两个简谐振动的合成拍 59

4.2.3两个互相垂直的简谐振动的合成 61

4.3振动的分解 频谱分析 64

4.4阻尼振动 受迫振动共振 65

4.4.1阻尼振动 65

4.4.2受迫振动 66

4.4.3共振 67

4.4.4非线性振动 67

4.5波动方程 68

4.5.1波的产生和传播 68

4.5.2横波和纵波 68

4.5.3波面与波线 69

4.5.4波的周期、频率和波长 69

4.5.5平面简谐波 69

4.6波的能量 能流密度 74

4.6.1波的能量 74

4.6.2波的能流密度 75

4.6.3波的强度与距离的关系 76

4.6.4 介质对波能量的吸收 76

4.7波的干涉 77

4.7.1波的叠加原理 77

4.7.2波的干涉 77

4.7.3驻波 79

习题四 81

第五章 超声波 超声诊断仪的物理原理 87

5.1声波 88

5.1.1声波的基本性质 88

5.1.2声强级 听觉区域响度级 89

5.1.3声波的多普勒效应 90

5.2超声波的基本性质及数学表述 93

5.2.1超声波的速度 94

5.2.2声压与声压方程 94

5.2.3声特性阻抗 95

5.3超声在介质中的传播规律 97

5.3.1反射与透射 97

5.3.2声束通过介质薄层 100

5.3.3超声在介质中的衰减特征 101

5.3.4超声在介质中的吸收衰减规律 101

5.3.5测量介质吸收超声的参数 102

5.3.6超声与物质的相互作用 104

5.4超声的产生及声场基本特征 105

5.4.1超声探头 105

5.4.2超声束的形状 106

5.5超声诊断仪的物理原理 108

5.5.1 A型超声 108

5.5.2 M型超声 109

5.5.3 B型超声 110

5.5.4 D型超声 111

5.5.5彩超 113

习题五 114

第六章 狭义相对论 117

6.1伽利略变换和经典力学时空观 118

6.1.1伽利略相对性原理 118

6.1.2伽利略变换 118

6.1.3经典力学的时空观 119

6.2狭义相对论的基本假设洛伦兹变换 119

6.2.1迈克耳孙-莫雷实验 119

6.2.2狭义相对论的基本假设 120

6.2.3洛伦兹变换 121

6.3狭义相对论的时空观 122

6.3.1同时的相对性 122

6.3.2时间延缓 123

6.3.3长度收缩 123

6.4狭义相对论动力学 125

6.4.1相对论动量、质量、质点动力学基本方程 125

6.4.2相对论动能 126

6.4.3质能关系式 126

6.4.4能量和动量的关系 127

习题六 128

第七章 液体的表面性质 131

7.1液体的表面张力和表面能 132

7.1.1表面张力 132

7.1.2表面能 133

7.1.3液体表面层中的分子力作用 134

7.2弯曲液面的附加压强 135

7.2.1附加压强 135

7.2.2肺泡中的表面活性物质 137

7.3液体与固体接触处的表面现象 毛细现象 138

7.3.1液体与固体接触处的表面现象 138

7.3.2毛细现象 139

7.3.3气体栓塞 140

习题七 141

第八章 静电学 143

8.1电场 电场强度 144

8.1.1库仑定律 144

8.1.2电场和电场强度 144

8.1.3电场强度的计算 145

8.2高斯定理及其应用 149

8.2.1电场线 电场强度通量 149

8.2.2高斯定理 151

8.2.3高斯定理的应用 153

8.3电场力做功 电势 155

8.3.1电场力做功 155

8.3.2电势能 电势 156

8.3.3等势面 电场强度与电势的关系 159

8.4电偶极子 电偶层心电 161

8.4.1电偶极子 161

8.4.2电偶层 162

8.4.3心电向量和心电向量环 164

8.4.4体表心电的形成 165

8.5静电场中的电介质 166

8.5.1电介质及其极化 166

8.5.2电介质中的场强 168

8.6电容 电场的能量 170

8.6.1电容 170

8.6.2带电系统的能量 171

8.6.3静电场的能量 171

习题八 172

第九章 电流的磁场 177

9.1磁感应强度 磁通量 178

9.1.1磁感应强度 178

9.1.2磁感应线 磁通量和磁场中的高斯定理 179

9.2毕奥-萨伐尔定律及其应用 179

9.2.1毕奥-萨伐尔定律 179

9.2.2毕奥-萨伐尔定律的应用 180

9.3安培环路定理及其应用 183

9.3.1安培环路定理 183

9.3.2安培环路定理的应用 184

9.4磁场对电流的作用 185

9.4.1磁场对运动电荷的作用 185

9.4.2磁场对电流的作用 188

9.5生物磁场和磁场的生物效应 191

9.5.1生物磁场 191

9.5.2磁场的生物效应 192

习题九 192

第十章 恒定电流 197

10.1欧姆定律的微分形式 198

10.1.1电流 电流密度 198

10.1.2欧姆定律的微分形式 200

10.2电动势 生物膜电位 200

10.2.1电动势 200

10.2.2细胞跨膜电位 201

10.3直流电路 204

10.3.1闭合电路的欧姆定律 204

10.3.2基尔霍夫定律 204

10.4电容器的充放电过程 206

10.4.1充电过程 206

10.4.2放电过程 208

10.5电流对人体的作用 208

10.5.1直流电对人体的作用 209

10.5.2低频交流电流对人体的作用 210

10.5.3中频、高频交流电流对人体的作用 211

习题十 212

第十一章 眼睛的屈光 215

11.1眼睛的屈光系统 216

11.1.1眼睛的生理结构 216

11.1.2示意眼 216

11.1.3简化眼 217

11.2球面的屈光 217

11.2.1单球面 217

11.2.2共轴多球面 220

11.3透镜的屈光 223

11.3.1薄透镜 224

11.3.2薄透镜的组合 226

11.3.3圆柱透镜 227

11.3.4透镜的像差 228

11.4眼睛的屈光不正及其物理矫正 229

11.4.1近视眼 230

11.4.2远视眼 231

11.4.3老花眼 232

11.4.4散光眼 233

习题十一 233

第十二章 波动光学 237

12.1光的干涉 238

12.1.1光波 光的相干性 238

12.1.2双缝干涉 239

12.1.3光程和光程差 242

12.1.4薄膜干涉 243

12.1.5劈形空气隙干涉 245

12.1.6迈克耳孙干涉仪 246

12.2光的衍射 247

12.2.1惠更斯-菲涅耳原理 247

12.2.2夫琅禾费单缝衍射 248

12.2.3夫琅禾费圆孔衍射 251

12.2.4光栅的衍射 254

12.3光的偏振 257

12.3.1自然光与偏振光 257

12.3.2起偏与检偏 258

12.3.3马吕斯定律 259

12.3.4旋光现象 260

习题十二 262

第十三章 量子力学基础 267

13.1热辐射 普朗克的量子假设 268

13.1.1热辐射 268

13.1.2黑体辐射实验规律 269

13.1.3普朗克能量子假设 270

13.1.4热辐射的医学应用 271

13.2光电效应 爱因斯坦的光子假说 272

13.2.1光电效应实验规律 272

13.2.2爱因斯坦光子假说 273

13.2.3光的波粒二象性 274

13.2.4光电效应的应用 274

13.3康普顿效应 274

13.3.1康普顿效应的实验规律 274

13.3.2康普顿效应的光子理论解释 275

13.4玻尔的氢原子理论 276

13.4.1氢原子光谱 276

13.4.2玻尔的氢原子理论 278

13.5微观粒子的波动性 280

13.5.1德布罗意物质波假设 280

13.5.2物质波的实验验证 281

13.5.3不确定关系 283

13.6波函数 薛定谔方程 285

13.6.1波函数及其统计解释 285

13.6.2薛定谔方程 286

13.6.3一维无限深势阱中的粒子 287

13.6.4一维谐振子 289

13.6.5一维势垒 290

习题十三 292

第十四章 激光及其在生物医学中的应用 295

14.1激光基本原理 296

14.1.1光与物质的相互作用理论 296

14.1.2粒子数反转原理 298

14.1.3光学谐振腔 299

14.1.4激励装置 302

14.2激光主要参数与特性 302

14.2.1激光主要参数 302

14.2.2激光的特点 304

14.2.3临床医学用典型激光器 306

14.3激光生物效应与技术 308

14.3.1激光生物效应 308

14.3.2激光生物技术 312

14.4激光在临床医学中的应用 316

14.4.1激光诊断方法 316

14.4.2激光治疗方法 318

14.4.3激光的其他临床应用 323

习题十四 323

第十五章 原子核物理 核磁共振成像原理 325

15.1原子核的性质 326

15.1.1原子核的组成 326

15.1.2质量亏损和结合能 326

15.1.3核力 328

15.2放射性核素的衰变 329

15.2.1α衰变 329

15.2.2 β衰变和电子俘获 329

15.2.3γ衰变和内转换 330

15.3放射性核素的衰变规律 331

15.3.1核衰变定律 331

15.3.2半衰期和平均寿命 332

15.3.3放射性活度 334

15.4射线与物质的相互作用 334

15.4.1带电粒子与物质的相互作用 335

15.4.2光子与物质的相互作用 337

15.4.3中子与物质的相互作用 338

15.5射线的剂量和防护 338

15.5.1射线的剂量 338

15.5.2射线的防护 339

15.6放射性核素在医学上的应用 340

15.6.1治疗方面 340

15.6.2示踪原子 341

15.7核磁共振成像原理 342

15.7.1核磁共振的基本原理 342

15.7.2核磁共振的宏观描述 346

15.7.3磁共振成像 349

15.7.4人体的磁共振成像 352

15.7.5磁共振成像的医学诊断依据 354

15.7.6磁共振成像的特点及现状 355

习题十五 357

第十六章X射线成像的物理基础 359

16.1 X射线的产生及其基本性质 360

16.1.1 X射线的产生 360

16.1.2 X射线的基本性质 361

16.1.3 X射线的强度和硬度 361

16.2 X射线衍射X射线谱 362

16.2.1 X射线衍射 362

16.2.2 X射线谱 363

16.3 X射线的吸收 366

16.3.1线性吸收系数及质量吸收系数 366

16.3.2半价层 366

16.3.3质量吸收系数与波长的关系 367

16.4 X射线成像 367

16.4.1常规X射线投影成像 367

16.4.2 X射线电子计算机断层成像 368

习题十六 373

附录A常用物理常量表 375

附录B部分数学公式 377

附录C希腊字母表 381

附录D三种坐标系中的线元、面元和体积元 382

附录E两个矢量的标积和矢积 383

参考文献 384