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绪论 1

0-1 物理学的研究对象 1

0-2 物理学与生物科学及医学的关系 1

第一章 力学基本定律 3

1-1 质点的运动 3

一、位矢运动方程 3

二、速度加速度 4

三、法向加速度与切向加速度 5

1-2 牛顿定律 7

一、牛顿运动三定律 7

二、力学单位制 7

三、惯性系与非惯性系 8

1-3 功和能 10

一、功 10

二、动能势能 11

三、机械能守恒定律 12

1-4 动量 13

一、冲量与动量 13

二、动量守恒定律 14

1-5 刚体的转动 15

一、刚体的定轴转动 15

二、转动定律 16

三、角动量守恒定律 17

1-6 物体的弹性 18

一、应变 18

二、应力 18

三、弹性模量 19

1-7 经典力学的适用范围 19

一、经典力学的局限性 19

二、相对论中的质量与能量 20

第二章 液体的流动 24

2-1 连续性方程 24

一、流线与流管 24

二、稳定流动 24

三、连续性方程 24

2-2 伯努利方程及其应用 25

一、伯努利方程的推导 25

二、伯努利方程的应用 26

2-3 粘滞液体的片流 29

一、牛顿粘性定律 29

二、圆形管中的片流 30

三、湍流与雷诺数 31

四、斯托克斯定律 32

2-4 血液在循环系统中的流动 32

一、血液循环的物理模型 32

二、外周阻力 32

三、血流速度 33

四、血压 33

五、心脏作功 33

附录 泊肃叶公式的推导 34

第三章 振动和波 37

3-1 简谐振动 37

一、简谐振动的基本特征 37

二、简谐振动方程 38

三、简谐振动的角频率、振幅和位相 39

四、简谐振动的能量 40

3-2 简谐振动的合成 41

一、同方向同频率简谐振动的合成 41

二、同方向不同频率简谐振动的合成 42

三、拍 43

四、相互垂直的同频率简谐振动的合成 44

3-3 阻尼振动与受迫振动 45

一、阻尼振动 45

二、受迫振动 45

三、共振 46

3-4 波 46

一、机械波的形成与传播 惠更斯原理 46

二、平面简谐波的波动方程 48

三、波的能量与强度 49

3-5 声波 50

一、声压 50

二、声阻抗 51

三、声强级与响度级 52

3-6 多普勒效应 53

一、多普勒效应 53

二、公式的推导 53

三、波源或接收器的运动不沿其联线 54

3-7 超声波及其医学应用 54

一、超声波的产生 54

二、超声波的特性 54

三、超声波在医学上的应用 55

附录 声波的反射与透射 56

第四章 分子物理 59

4-1 物质的微观结构和聚集态 59

一、物质微观结构的一些基本概念 59

二、物质的聚集态 60

4-2 理想气体的压强公式和能量公式 61

一、理想气体状态方程 61

二、理想气体的压强公式 62

三、理想气体的能量公式 64

四、能量按自由度均分原理 65

4-3 气体分子运动速率和能量的统计分布律 66

一、气体分子速率分布规律 66

二、平均自由程 67

三、玻尔兹曼能量分布定律 67

4-4 气体中的输运现象 68

一、输运现象 68

二、扩散 68

三、扩散现象的微观解释 69

4-5 液体的表面现象 69

一、液体的表面能与表面张力 69

二、弯曲液面的附加压强 71

三、毛细现象 73

四、气体栓塞 74

五、表面活性物质表面吸附 74

第五章 热力学基础 77

5-1 热力学系统及其状态 77

一、热力学系统与环境 77

二、平衡态 77

三、热平衡与温度概念 78

四、过程 78

5-2 热力学第一定律 78

一、功 热量 内能 78

二、热力学第一定律 80

三、热力学第一定律对理想气体的应用 80

四、生命过程的能量转换 基础代谢 83

5-3 热力学第二定律 84

一、可逆过程与不可逆过程 84

二、卡诺循环 84

三、热力学第二定律 86

四、热力学第二定律的统计意义 86

5-4 熵 87

一、克劳修斯不等式 87

二、熵 熵增加原理 88

三、熵变的计算 89

5-5 热力学第二定律和生命系统 90

一、生命系统的特点 90

二、有序的保持与发展 90

第六章 静电场 93

6-1 电场强度 93

一、电荷库仑定律 93

二、电学单位制 94

三、电场强度 94

四、场强叠加原理 94

6-2 高斯定律 95

一、电力线 95

二、电通量 96

三、高斯定律 97

四、高斯定律应用举例 98

6-3 电势 98

一、静电场力的功 98

二、电势能与电势 99

三、电场强度与电势的关系 100

四、电偶极子和偶电层电势 101

五、静电场中的导体电容 104

6-4 静电场中的电介质 105

一、电介质在电场中的极化 105

二、电介质中的电场 106

三、电位移 106

四、静电场的能量 107

第七章 稳恒电流及其磁场 110

7-1 电流密度与不含源电路 110

一、电流强度与电流密度 110

二、电流的稳恒条件 111

三、欧姆定律 111

四、金属与电解质的导电性 112

7-2 电动势与含源电路 113

一、电动势 113

二、一般含源电路 114

三、基尔霍夫定律 115

7-3 带电粒子输运过程中的电动势 116

一、接触电势差 116

二、温差电动势 117

三、浓差电动势 118

7-4 电流的磁场 119

一、磁场磁感应强度 119

二、磁感应线磁通量 120

三、毕奥一沙伐尔定律 121

四、安培环路定律 122

7-5 磁场对电流的作用 123

一、磁场对运动电荷的作用力 123

二、磁场对载流导体的作用力 124

三、载流线圈所受的磁力磁矩 125

四、霍尔效应 126

7-6 磁介质 127

一、磁介质对磁场的影响 127

二、顺磁性与抗磁性 128

7-7 直流电与磁场的生物效应 128

一、直流电对机体的作用 128

二、生物磁现象 129

三、磁疗 129

第八章 电磁感应与交流电 132

8-1 电磁感应 132

一、电磁感应的实验定律 132

二、电磁感应的本质 132

三、互感与自感 133

四、磁场能 134

8-2 暂态过程 135

一、R-L电路的暂态过程 135

二、R-C电路的暂态过程 136

8-3 串联交流电路 137

一、简谐交流电 137

二、串联交流电路 138

三、串联谐振 140

四、交流电的功率 142

8-4 并联交流电路 142

一、并联交流电路 142

二、并联谐振 143

8-5 电磁振荡与电磁波 144

一、位移电流 144

二、电磁振荡 145

三、电磁波 146

四、电磁波谱 147

五、高频电磁场对机体的作用 148

第九章 电子学基础 151

9-1 晶体二极管 151

一、PN结的形成 151

二、PN结的单向导电性 151

三、晶体二极管的伏安特性曲线 152

四、晶体二极管的主要参数 153

9-2 晶体三极管 153

一、晶体三级管的结构 153

二、晶体管的电流和电压 153

三、晶体管的电流放大作用 154

四、晶体管的饱和与截止 155

五、晶体三极管特性曲线 155

六、晶体管的参数 156

9-3 晶体管放大器 156

一、放大电路的组成及其工作原理 156

二、放大器工作点的稳定 160

三、直流放大器和差动放大器 161

四、集成电路简介 162

五、放大器的一些主要性能指标 163

9-4 晶体管振荡器 164

一、调谐放大器 165

二、LC振荡器的工作原理 165

9-5 晶体管直流稳压电源 165

一、并联型硅稳压管稳压电路 166

二、串联型晶体管稳压电路 166

9-6 医用传感器和显示记录装置 167

一、传感器 167

二、记录和显示装置 168

第十章 光的波动性 173

10-1 波动光学的基本概念 173

一、光的发射 173

二、光的叠加 174

三、光的相干性 175

四、光程 176

10-2 光的干涉 177

一、杨氏双缝实验 177

二、干涉条纹及其在屏上的位置 177

三、干涉条纹的强度 179

10-3光的衍射 180

一、单缝衍射 180

二、夫朗和费圆孔衍射 182

10-4 衍射光栅 183

一、光栅图样的分布 184

二、光栅光谱 185

10-5 光的偏振 186

一、起偏与检偏 186

二、马吕斯定律 187

三、双折射 187

四、偏振仪器 188

五、偏振光振动面的旋转旋光性 189

六、糖量计 190

附录 夫朗和费单缝衍射图样光强度的运算 191

第十一章 粒子和波 195

11-1 热辐射普朗克量子假设 195

一、热辐射 195

二、发射本领和吸收率 195

三、基尔霍夫定律 196

四、黑体辐射的能量分布 197

五、普朗克量子假设 198

11-2 光电效应爱因斯坦的光子理论 200

一、光电效应 200

二、爱因斯坦的光子理论 201

三、光的二象性 201

11-3 微观粒子的波粒二象性 203

一、德布罗意波 203

二、电子的衍射 203

11-4 量子力学简介 204

一、测不准关系式 204

二、波函数的统计解释 206

三、薛定谔方程 206

四、薛定谔方程的应用 207

附录 Ⅺ-Ⅰ 普朗克公式的证明 208

Ⅺ-Ⅱ 光度学简介 209

第十二章几何光学 214

12-1 球面折射 214

一、单球面折射 214

二、共轴球面系统 215

12-2 透镜 216

一、薄透镜 216

二、透镜的缺陷及其补救 217

三、薄透镜的组合 218

四、厚透镜 219

五、柱面透镜 221

12-3 眼屈光 222

一、人眼的光学结构 222

二、眼的调节 223

三、人眼的分辨本领和视力 223

四、人眼的屈光不正及其矫正 224

12-4 几种医用光学仪器 225

一、放大镜 226

二、显微镜 227

三、纤镜 229

四、几种特殊显微镜 230

第十三章 原子、分子结构与光谱 234

13-1 玻尔氢原子理论 234

一、氢原子光谱 234

二、玻尔的氢原子理论 235

13-2 量子力学的原子结构概念 238

一、四个量子数 239

二、多电子原子 240

13-3 原子光谱与分子光谱 241

一、原子光谱 241

二、分子光谱 242

三、光谱分析 244

13-4 激光及其应用 245

一、原子的能级 245

二、自发辐射和受激辐射 246

三、粒子数反转 246

四、光学谐振腔 247

五、激光的特性 248

六、激光的生物效应及其在医学上的应用 248

13-5 顺磁共振和核磁共振 249

一、顺磁共振 249

二、核磁共振 250

第十四章 X射线 253

14-1 X射线的产生 253

一、X射线发生装置 253

二、X射线的强度和硬度 255

14-2 X射线谱 256

一、连续X射线谱 256

二、线状X射线谱 256

14-3 X射线的基本性质 258

一、X射线的一般性质 258

二、X射线的波动性 258

三、X射线的衰减 259

14-4 X射线在医学上的应用 261

一、X射线诊断 261

二、X射线治疗 263

第十五章 原子核物理 264

15-1 原子核的结构 264

一、原子核的组成 264

二、原子核的大小 265

三、原子核的结合能 265

四、核力 266

15-2 核衰变的类型 266

一、α衰变 267

二、β衰变 268

三、γ跃迁和内转换 270

15-3 核衰变规律及放射性核素的来源 270

一、核衰变规律 270

二、放射性核素的来源 273

15-4 射线和物质的相互作用 274

一、带电粒子和物质的相互作用 274

二、光子和物质的相互作用 277

三、中子和物质的相互作用 278

15-5 射线的探测 279

一、电离室 279

二、盖格——弥勒计数器 279

三、闪烁计数器 280

四、热释光剂量计 281

15-6 放射性核素在医学上的应用 281

一、治疗方面 281

二、示踪原子的应用 281

15-7基本粒子 282

一、描述基本粒子的物理量 282

二、基本粒子的种类 282

三、基本粒子相互作用的类型 283

附录 辐射量及其单位 283

附录 287

一、国际单位制 287

二、基本物理常数 289

三、e-x函数表 290

四、习题答案 291