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第一章 力学基础知识 1

第一节 刚体力学 1

一、刚体的定轴转动 1

二、转动动能 转动惯量 4

三、转动定律 6

四、角动量定理 角动量守恒定律 7

五、陀螺的进动 8

第二节 物体的弹性 9

一、应变和应力 9

二、弹性模量 11

三、形变势能 13

第三节 骨骼和肌肉的力学性质 14

一、骨骼的力学性质 14

二、肌肉的力学性质 16

拓展阅读 骨骼的生物力学性质 18

思考题 20

习题 20

第二章 流体的运动 21

第一节 理想流体的稳定流动 21

一、流体的特性 21

二、理想流体的稳定流动 22

三、连续性方程 22

第二节 伯努利方程及其应用 23

一、伯努利方程 23

二、伯努利方程的应用 25

第三节 黏性流体的运动 27

一、牛顿黏滞定律 27

二、层流 湍流 雷诺数 28

三、黏性流体的运动规律 29

第四节 血液的流动 31

一、血液循环的特性 31

二、人体血循环系统中的血流速度 32

三、血流过程中的血压分布 32

四、心脏的功和功率 33

拓展阅读血压计 34

思考题 34

习题 35

第三章 分子物理学基础 36

第一节 理想气体的压强和温度 36

一、理想气体的微观模型 36

二、理想气体的压强公式 37

三、理想气体的温度 39

第二节 能量按自由度均分原理 40

一、自由度数 41

二、能量按自由度均分原理 41

三、理想气体的内能 43

第三节 液体的表面现象 44

一、表面张力 表面能 45

二、弯曲液面的附加压强 气体栓塞现象 47

三、表面活性物质和表面吸附 50

第四节 液体的附着层现象 51

一、浸润现象 51

二、毛细现象 52

拓展阅读 肺泡中的压强 54

思考题 55

习题 55

第四章 热力学基础 57

第一节 热力学的些基本概念 57

一、热力学系统 57

二、平衡态 57

三、准静态平衡过程 58

第二节 热力学第一定律 58

一、内能 热量功 58

二、热力学第一定律 59

第三节 热力学第一定律的应用 60

一、等容过程 60

二、等压过程 61

三、等温过程 61

四、绝热过程 62

第四节 卡诺循环 热机效率 63

一、循环过程 63

二、热机效率 64

三、卡诺循环 卡诺热机效率 65

第五节 热力学第二定律 66

一、热力学第二定律 66

二、可逆和不可逆过程 67

三、卡诺定理 67

第六节 熵 熵增加原理 68

一、熵的概念 68

二、熵增加原理 69

三、熵变的计算 71

拓展阅读熵与信息 71

思考题 72

习题 73

第五章 静电场 75

第一节 库仑定律 电场强度 75

一、库仑定律 75

二、电场 电场强度 76

第二节 静电场中的高斯定理 80

一、电场线 电通量 80

二、高斯定理及其应用 81

第三节 电势与电势差 85

一、电场力所做的功 85

二、电势与电势差 86

三、电场强度与电势的关系 89

第四节 静电场中的电介质 91

一、电介质 91

二、电介质的极化 电极化强度 91

三、电介质中的电场 93

第五节 生物电现象 94

一、能斯特方程 94

二、静息电位 动作电位 95

第六节 心电的物理基础 96

一、心肌细胞的电偶极矩 96

二、心电向量 心电向量环 96

三、心电图波的形成 97

拓展阅读 静电在医学中的应用 97

思考题 98

习题 98

第六章 恒定电流与电路 100

第一节 电流密度 100

一、电流强度 100

二、电流密度 101

三、电流的恒定条件 101

第二节 一段含源电路的欧姆定律 102

一、电源 电动势 102

二、一段含源电路的欧姆定律 103

第三节 基尔霍夫定律 104

一、基尔霍夫第一定律 104

二、基尔霍夫第二定律 105

第四节 惠斯通电桥 106

第五节 电泳 电疗 108

一、电泳 108

二、电疗 109

拓展阅读 直流电中草药离子导入疗法 110

思考题 111

习题 111

第七章 电磁现象 113

第一节 磁场 磁感应强度 113

一、磁场 113

二、磁感应强度 113

三、毕奥-萨伐尔定律 114

四、磁感应线 磁通量 磁场的高斯定理 115

五、安培环路定理 116

第二节 磁场对运动电荷的作用 117

一、洛伦兹力 117

二、质谱仪 117

三、霍尔效应 118

第三节 磁场对载流导体的作用 119

一、安培力 119

二、磁场对载流线圈的作用 120

第四节 电磁感应 121

一、电磁感应定律 121

二、电磁感应的本质 122

第五节 生物磁效应 126

一、生物磁现象 126

二、磁场生物效应的医学应用 126

拓展阅读 磁性药物制剂的临床应用 127

思考题 128

习题 129

第八章 机械振动和机械波 132

第一节 简谐振动 132

一、简谐振动和谐振动方程 133

二、简谐振动的特征量及矢量表示法 134

三、简谐振动的能量 135

四、简谐振动的合成 136

第二节 波动学基础 139

一、机械波 139

二、平面简谐波波动方程 140

三、波的能量 142

四、波的吸收 144

第三节 波的干涉 145

一、惠更斯原理 145

二、波的干涉 146

第四节 声波 超声波 149

一、声波 149

二、声压、声强与声强级 150

三、多普勒效应 153

四、超声波 157

拓展阅读 超声技术及其在医学上的应用 159

思考题 161

习题 161

第九章 波动光学 164

第一节 光的干涉 164

一、光的相干性 164

二、光程 光程差 165

三、杨氏双缝干涉——分波阵面干涉 166

四、薄膜干涉——分振幅干涉 168

第二节 光的衍射 170

一、光的衍射现象 170

二、惠更斯-菲涅耳原理 170

三、单缝衍射 171

四、圆孔衍射 173

五、光栅衍射 173

第三节 光的偏振 175

一、自然光 偏振光 175

二、起偏器 检偏器 175

三、马吕斯定律 176

四、光的双折射现象 177

五、物质的旋光性 177

第四节 光的吸收 178

一、光的吸收 178

二、吸收定律 朗伯-比尔定律 179

拓展阅读 全息摄影 180

思考题 180

习题 181

第十章 几何光学 182

第一节 球面折射 透镜 182

一、单球面折射 182

二、共轴球面系统 184

三、薄透镜 184

四、柱面透镜 186

五、透镜的像差 186

第二节 眼睛的屈光系统 186

一、眼球的构造 186

二、眼的光学系统 187

三、眼的分辨本领和视力 188

四、眼的调节 189

第三节 放大镜 光学显微镜 190

一、放大镜 190

二、光学显微镜 191

三、显微镜的分辨限度 191

第四节 内镜 193

一、光导纤维 193

二、医用内镜 193

拓展阅读 眼睛的屈光不正与矫正 194

思考题 196

习题 196

第十一章 量子力学基础 197

第一节 量子力学产生的实验基础 197

一、黑体辐射问题 普朗克公式 197

二、光电效应 198

三、原子的线状光谱及其规律 199

四、原子的稳定性 199

第二节 普朗克-爱因斯坦的光量子论 200

第三节 玻尔的量子论 201

一、玻尔的量子论 201

二、氢原子及类氢原子的能量 202

三、四个量子数 204

第四节 微观粒子的波粒二象性 206

第五节 测不准关系 207

第六节 薛定谔方程 209

一、波函数 209

二、薛定谔方程 211

第七节 原子光谱与分子光谱 213

一、光谱的基本知识 213

二、原子光谱 214

三、分子光谱 214

第八节 激光 218

一、激光产生的原理 218

二、激光的特点 219

三、激光在医药学上的应用 220

拓展阅读 薛定谔 220

思考题 221

习题 221

第十二章 X射线 223

第一节 X射线的产生及其基本性质 223

一、X射线的产生 223

二、基本性质 224

第二节 X射线的硬度和强度 224

第三节 X射线的衍射 225

一、X射线的波动性 225

二、布拉格方程 226

三、X射线摄谱仪 226

第四节 X射线谱 226

一、连续X射线谱 227

二、标识X射线谱 227

第五节 X射线与物质的相互作用 228

第六节 X射线在医药学上的应用 229

一、治疗方面的应用 229

二、药物分析方面的应用 229

三、诊断方面的应用 229

拓展阅读 螺旋CT 232

思考题 233

习题 234

第十三章 原子核物理学基础 235

第一节 原子核的组成 235

第二节 原子核的放射性 236

一、核衰变类型 236

二、核衰变定律 238

第三节 辐射剂量与辐射防护 240

一、辐射剂量 240

二、辐射防护 241

第四节 放射性核素在医学上的应用 242

一、诊断方面 242

二、治疗方面 242

三、核医学显像 243

第五节 核磁共振 244

一、核磁共振的基本原理 244

二、核磁共振在医药学上的应用 247

拓展阅读 放射性药物 248

思考题 249

习题 249

第十四章 狭义相对论简介 251

第一节 经典力学时空观和伽利略变换 252

一、经典力学时空观的概念 252

二、伽利略变换 252

三、经典力学时空观的两个结论 252

四、力学相对性原理 253

第二节 狭义相对论的基本原理及洛伦兹变换 253

一、狭义相对论的基本原理 253

二、洛伦兹变换 254

第三节 狭义相对论的时空观 255

一、长度的收缩 255

二、时间的延缓（时间膨胀） 256

三、“同时”的相对性 257

四、相对论速度变换式 258

第四节 狭义相对论动力学基础 259

一、相对论质量 259

二、相对论动力学的基本方程 260

三、质量与能量关系 260

拓展阅读 爱因斯坦与相对论 261

思考题 262

习题 262

参考文献 264

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