第一章 刚体的定轴转动 1
§1.1 角量和线量 1
1.1.1 刚体的定轴转动 1
1.1.2 角量 1
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 12
§1.4 旋进 12
习题一 13
第二章 物体的弹性骨的力学性质 18
§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 23
§2.4 骨的力学性质 21
2.4.1 骨的受力 24
2.4.2 骨的力学特性 26
习题二 28
第三章 血液的流动 30
§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 32
3.1.3 伯努利方程 32
3.1.4 方程的应用 34
§3.2 血液的层流 38
3.2.1 基本概念 38
3.2.2 连续性方程 人体内血流速度分布 41
3.2.3 伯努利方程 心脏做功 42
3.2.4 泊肃叶定律 外周阻力 45
3.2.5 斯托克斯黏性公式 血沉 48
习题三 49
第四章 振动与波动 53
§4.1 简谐振动 53
4.1.1 简谐振动方程 54
4.1.2 描述简谐振动的特征量 55
4.1.3 初始条件 57
4.1.4 简谐振动的旋转矢量表示法 57
4.1.5 简谐振动的能量 59
§4.2 简谐振动的叠加 60
4.2.1 同方向、同频率的两个简谐振动的合成 60
4.2.2 同方向、不同频率的两个简谐振动的合成 拍 62
4.2.3 两个互相垂直的简谐振动的合成 64
§4.3 振动的分解 频谱分析 67
§4.4 阻尼振动 受迫振动 共振 68
4.4.1 阻尼振动 68
4.4.2 受迫振动 70
4.4.3 共振 71
4.4.4 非线性振动 71
§4.5 波动方程 72
4.5.1 波的产生和传播 72
4.5.2 横波和纵波 72
4.5.3 波面与波线 73
4.5.4 波的周期、频率和波长 73
4.5.5 平面简谐波 74
§4.6 波的能量 能流密度 78
4.6.1 波的能量 78
4.6.2 波的能流密度 80
4.6.3 波的强度与距离的关系 81
4.6.4 介质对波能量的吸收 81
§4.7 波的干涉 82
4.7.1 波的叠加原理 82
4.7.2 波的干涉 82
4.7.3 驻波 84
习题四 87
第五章 超声波 超声诊断仪的物理原理 93
§5.1 声波 93
5.1.1 声波的基本性质 93
5.1.2 声强级 听觉区域 响度级 94
5.1.3 声波的多普勒效应 96
§5.2 超声波的基本性质及数学表述 99
5.2.1 超声波的动力学方程 100
5.2.2 超声波的速度 100
5.2.3 声压与声压方程 100
5.2.4 声特性阻抗 102
§5.3 超声在介质中的传播规律 103
5.3.1 反射与透射 104
5.3.2 衍射与散射 107
5.3.3 声束通过介质薄层 108
§5.4 超声在介质中的衰减规律 109
5.4.1 超声在介质中的衰减特征 109
5.4.2 超声在介质中的吸收衰减规律 110
5.4.3 测量介质吸收超声的参数 111
5.4.4 超声与物质的相互作用 113
§5.5 超声的产生及声场基本特征 114
5.5.1 超声探头 114
5.5.2 超声束的形状 115
§5.6 超声诊断仪的物理原理 117
5.6.1 A型超声 118
5.6.2 M型超声 118
5.6.3 B型超声 119
5.6.4 D型超声 121
5.6.5 彩超 124
习题五 126
第六章 狭义相对论 129
§6.1 伽利略变换和经典力学时空观 129
6.1.1 伽利略相对性原理 129
6.1.2 伽利略变换 130
6.1.3 经典力学的时空观 131
§6.2 狭义相对论的基本假设 洛伦兹变换 131
6.2.1 迈克耳孙-莫雷实验 131
6.2.2 狭义相对论的基本假设 132
6.2.3 洛伦兹变换 133
§6.3 狭义相对论的时空观 134
6.3.1 同时的相对性 134
6.3.2 时间延缓 135
6.3.3 长度收缩 135
§6.4 狭义相对论动力学 137
6.4.1 相对论动量、质量、质点动力学基本方程 137
6.4.2 相对论动能 138
6.4.3 质能关系式 139
6.4.4 能量和动量的关系 140
习题六 141
第七章 液体的表面性质 143
§7.1 液体的表面张力和表面能 143
7.1.1 表面张力 143
7.1.2 表面能 145
7.1.3 液体表面层中的分子力作用 145
§7.2 弯曲液面的附加压强 147
7.2.1 附加压强 147
7.2.2 肺泡中的表面活性物质 150
§7.3 液体与固体接触处的表面现象 毛细现象 151
7.3.1 液体与固体接触处的表面现象 151
7.3.2 毛细现象 152
7.3.3 气体栓塞 153
习题七 154
第八章 静电学 156
§8.1 电场 电场强度 156
8.1.1 库仑定律 156
8.1.2 电场和电场强度 157
8.1.3 电场强度的计算 157
§8.2 高斯定理及其应用 162
8.2.1 电场线 电场强度通量 162
8.2.2 高斯定理 163
8.2.3 高斯定理的应用 166
§8.3 电场力做功 电势 168
8.3.1 电场力做功 168
8.3.2 电势能 电势 170
8.3.3 等势面 电场强度与电势的关系 173
§8.4 电偶极子 电偶层 心电 175
8.4.1 电偶极子 175
8.4.2 电偶层 176
8.4.3 心电向量和心电向量环 178
8.4.4 体表心电的形成 179
§8.5 静电场中的电介质 180
8.5.1 电介质及其极化 180
8.5.2 电介质中的场强 183
§8.6 电容 电场的能量 185
8.6.1 电容 185
8.6.2 带电系统的能量 186
8.6.3 静电场的能量 186
习题八 188
第九章 电流的磁场 192
§9.1 磁感应强度 磁通量 192
9.1.1 磁感应强度 192
9.1.2 磁感应线 磁通量和磁场中的高斯定理 193
§9.2 毕奥-萨伐尔定律及其应用 194
9.2.1 毕奥-萨伐尔定律 194
9.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用 195
§9.3 安培环路定律及其应用 198
9.3.1 安培环路定律 198
9.3.2 安培环路定律的应用 199
§9.4 磁场对电流的作用 201
9.4.1 磁场对运动电荷的作用 201
9.4.2 磁场对电流的作用 203
§9.5 生物磁场和磁场的生物效应 207
9.5.1 生物磁场 207
9.5.2 磁场的生物效应 209
习题九 209
第十章 恒定电流 213
§10.1 欧姆定律的微分形式 213
10.1.1 电流 电流密度 213
10.1.2 欧姆定律的微分形式 215
§10.2 电动势 生物膜电位 216
10.2.1 电动势 216
10.2.2 细胞跨膜电位 218
§10.3 直流电路 220
10.3.1 闭合电路的欧姆定律 220
1O.3.2 基尔霍夫定律 220
§10.4 电容器的充放电过程 223
10.4.1 充电过程 223
10.4.2 放电过程 225
§10.5 电流对人体的作用 225
10.5.1 直流电对人体的作用 226
10.5.2 低频交流电流对人体的作用 228
10.5.3 中频、高频交流电流对人体的作用 228
习题十 230
第十一章 眼睛的屈光 232
§11.1 眼睛的屈光系统 232
11.1.1 眼睛的生理结构 232
11.1.2 示意眼 233
11.1.3 简化眼 233
§11.2 球面的屈光 234
11.2.1 单球面 234
11.2.2 共轴多球面 237
§11.3 透镜的屈光 240
11.3.1 薄透镜 241
11.3.2 薄透镜的组合 244
11.3.3 圆柱透镜 245
11.3.4 透镜的像差 245
§11.4 眼睛的屈光不正及其物理矫正 247
11.4.1 近视眼 248
11.4.2 远视眼 249
11.4.3 老花眼 250
11.4.4 散光眼 251
习题十一 251
第十二章 波动光学 255
§12.1 光的干涉 255
12.1.1 光波 光的相干性 255
12.1.2 双缝干涉 256
12.1.3 光程和光程差 260
12.1.4 薄膜干涉 261
12.1.5 劈形空气隙干涉 264
12.1.6 迈克耳孙干涉仪 265
§12.2 光的衍射 266
12.2.1 惠更斯-菲涅耳原理 266
12.2.2 夫琅禾费单缝衍射 267
12.2.3 夫琅禾费圆孔衍射 271
12.2.4 光栅的衍射 273
§12.3 光的偏振 277
12.3.1 自然光与偏振光 277
12.3.2 起偏与检偏 278
12.3.3 马吕斯定律 280
12.3.4 旋光现象 281
习题十二 283
第十三章 量子力学基础 287
§13.1 热辐射 普朗克的量子假设 287
13.1.1 热辐射 287
13.1.2 黑体辐射实验规律 289
13.1.3 普朗克能量子假设 290
13.1.4 热辐射的医学应用 291
§13.2 光电效应 爱因斯坦的光子假说 292
13.2.1 光电效应实验规律 292
13.2.2 爱因斯坦光子假说 293
13.2.3 光的波粒二象性 294
13.2.4 光电效应的应用 294
§13.3 康普顿效应 295
13.3.1 康普顿效应的实验规律 295
13.3.2 康普顿效应的光子理论解释 296
§13.4 玻尔的氢原子理论 297
13.4.1 氢原子光谱 297
13.4.2 玻尔的氢原子理论 299
§13.5 微观粒子的波动性 302
13.5.1 德布罗意物质波假设 302
13.5.2 物质波的实验验证 303
13.5.3 不确定关系 305
§13.6 波函数 薛定谔方程 307
13.6.1 波函数及其统计解释 307
13.6.2 薛定谔方程 309
13.6.3 一维无限深势阱中的粒子 310
13.6.4 一维谐振子 312
13.6.5 一维势垒 313
习题十三 315
第十四章 激光及其在生物医学中的应用 318
§14.1 激光基本原理 319
14.1.1 光与物质的相互作用理论 319
14.1.2 粒子数反转原理 320
14.1.3 光学谐振腔 322
14.1.4 激励装置 325
§14.2 激光主要参数与特性 326
14.2.1 激光主要参数 326
14.2.2 激光的特点 327
14.2.3 典型激光器 330
§14.3 激光生物效应与技术 332
14.3.1 激光生物效应 332
14.3.2 激光生物技术 336
§14.4 激光在临床医学中的应用 341
14.4.1 激光诊断方法 341
14.4.2 激光治疗方法 343
14.4.3 激光的其他临床应用 349
习题十四 349
第十五章 原子核物理核磁共振成像原理 351
§15.1 原子核的性质 351
15.1.1 原子核的组成 351
15.1.2 质量亏损和结合能 352
15.1.3 核力 353
§15.2 放射性核素的衰变 355
15.2.1 α衰变 355
15.2.2 β衰变和电子俘获 355
15.2.3 γ衰变和内转换 356
§15.3 放射性核素的衰变规律 357
15.3.1 核衰变定律 357
15.3.2 半衰期和平均寿命 358
15.3.3 放射性活度 360
§15.4 射线与物质的相互作用 361
15.4.1 带电粒子与物质的相互作用 361
15.1.2 光子与物质的相互作用 364
15.4.3 中子与物质的相互作用 364
§15.5 射线的剂量和防护 365
15.5.1 射线的剂量 365
15.5.2 射线的防护 366
§15.6 放射性核素在医学上的应用 367
15.6.1 治疗方面 367
15.6.2 示踪原子 368
§15.7 核磁共振成像原理 369
15.7.1 核磁共振的基本原理 369
15.7.2 核磁共振的宏观描述 373
15.7.3 磁共振成像 377
15.7.4 人体的磁共振成像 380
15.7.5 磁共振成像的医学诊断依据 382
15.7.6 磁共振成像的特点及现状 384
习题十五 385
第十六章 X射线成像的物理基础 387
§16.1 X射线的产生及其基本性质 387
16.1.1 X射线的产生 387
16.1.2 X射线的基本性质 388
16.1.3 X射线的强度和硬度 389
§16.2 X射线衍射 X射线谱 390
16.2.1 X射线衍射 390
16.2.2 X射线谱 391
§16.3 X射线的吸收 394
16.3.1 线性吸收系数及质量吸收系数 394
16.3.2 半价层 395
16.3.3 质量吸收系数与波长的关系 395
§16.4 X射线成像 396
16.4.1 常规X射线投影成像 396
16.4.2 X射线电子计算机断层成像 397
习题十六 402
附录A 常用基本物理常量（2006年推荐值） 404
附录B 部分数学公式 405
附录C 希腊字母表 409
附录D 三种坐标系中的线元、面元和体积元 410
附录E 两个矢量的标积和矢积 411
参考文献 413