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 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 11
1.3 角动量守恒定律 12
1.3.1 角动量 12
1.3.2 冲量矩 12
1.3.3 角动量原理 12
1.3.4 角动量守恒定律 13
1.4 旋进 13
习题一 14
第二章 物体的弹性 骨的力学性质 19
2.1 应力和应变 19
3.1.1 应力 19
2.1.2 应变 21
2.2 弹性模量 22
2.2.1 弹性与塑性 22
2.2.2 弹性模量 22
2.3 形变势能 24
2.4 骨的力学性质 25
2.4.1 骨的受力 26
2.4.2 骨的力学特性 28
习题二 30
第三章 血液的流动 31
3.1 理想流体的稳定流动 31
3.1.1 基本概念 31
3.1.2 连续性方程 33
3.1.3 伯努利方程 33
3.1.4 方程的应用 35
3.2 血液的层流 39
3.2.1 基本概念 39
3.2.2 连续性方程 人体内血流速度分布 42
3.2.3 伯努利方程 心脏做功 43
3.2.4 泊肃叶定律 外周阻力 47
3.2.5 斯托克斯黏性公式 血沉 49
习题三 50
第四章 振动与波动 54
4.1 简谐振动 54
4.1.1 简谐振动方程 54
4.1.2 描述简谐振动的特征量 56
4.1.3 初始条件 57
4.1.4 简谐振动的旋转矢量表示法 58
4.1.5 简谐振动的能量 60
4.2 简谐振动的叠加 61
4.2.1 同方向、同频率的两个简谐振动的合成 61
4.2.2 同方向、不同频率的两个简谐振动的合成拍 63
4.2.3 两个互相垂直的简谐振动的合成 65
4.3 振动的分解 频谱分析 68
4.4 阻尼振动 受迫振动 共振 70
4.4.1 阻尼振动 70
4.4.2 受迫振动 71
4.4.3 共振 72
4.5 波动方程 73
4.5.1 波的产生和传播 73
4.5.2 横波和纵波 73
4.5.3 波面与波线 74
4.5.4 波的周期、频率和波长 74
4.5.5 平面简谐波 75
4.6 波的能量 能流密度 79
4.6.1 波的能量 79
4.6.2 波的能流密度 81
4.6.3 波的强度与距离的关系 82
4.6.4 介质对波能量的吸收 83
4.7 波的干涉 83
4.7.1 波的叠加原理 83
4.7.2 波的干涉 84
4.7.3 驻波 86
习题四 88
第五章 超声波 超声诊断仪的物理原理 94
5.1 声波 94
5.1.1 声波的基本性质 94
5.1.2 声强级 听觉区域 响度级 95
5.1.3 声波的多普勒效应 97
5.2 超声波的基本性质及数学表述 100
5.2.1 超声波的动力学方程 101
5.2.2 超声波的速度 103
5.2.3 声压与声压方程 104
5.2.4 声特性阻抗 106
5.3 超声在介质中的传播规律 107
5.3.1 反射与透射 108
5.3.2 衍射与散射 112
5.3.3 声束通过介质薄层 113
5.4 超声在介质中的衰减规律 114
5.4.1 超声在介质中的衰减特征 114
5.4.2 超声在介质中的吸收衰减规律 115
5.4.3 测量介质吸收超声的参数 116
5.4.4 超声与物质的相互作用 118
5.5 超声的产生及声场基本特征 119
5.5.1 超声探头 119
5.5.2 超声束的形状 120
5.5.3 声束的聚焦 122
5.6 超声诊断仪的物理原理 124
5.6.1 A型超声 125
5.6.2 M型超声 125
5.6.3 B型超声 126
5.6.4 D型超声 128
5.6.5 彩超 131
习题五 133
第六章 狭义相对论 136
6.1 伽利略变换和经典力学时空观 136
6.1.1 伽利略相对性原理 136
6.1.2 伽利略变换 137
6.1.3 经典力学的时空观 138
6.2 狭义相对论的基本假设 洛伦兹变换 138
6.2.1 迈克耳孙-莫雷实验 138
6.2.2 狭义相对论的基本假设 139
6.2.3 洛伦兹变换 140
6.3 狭义相对论的时空观 141
6.3.1 同时的相对性 141
6.3.2 时间膨胀 142
6.3.3 长度收缩 143
6.4 狭义相对论动力学 144
6.4.1 相对论动量、质量、质点动力学基本方程 144
6.4.2 相对论动能 146
6.4.3 质能关系式 146
6.4.4 能量和动量的关系 147
习题六 148
第七章 液体的表面性质 150
7.1 液体的表面张力和表面能 150
7.1.1 表面张力 150
7.1.2 表面能 152
7.1.3 液体表面层中的分子力作用 152
7.2 弯曲液面的附加压强 154
7.2.1 附加压强 154
7.2.2 肺泡中的表面活性物质 157
7.3 液体与固体接触处的表面现象 毛细现象 158
7.3.1 液体与固体接触处的表面现象 158
7.3.2 毛细现象 159
7.3.3 气体栓塞 160
习题七 162
第八章 静电学 164
8.1 电场 电场强度 164
8.1.1 库仑定律 164
8.1.2 电场和电场强度 165
8.1.3 场强叠加原理 166
8.2 高斯定理及其应用 168
8.2.1 电场线 电通量 168
8.2.2 高斯定理 169
8.2.3 高斯定理的应用 170
8.3 电场力做功 电势 172
8.3.1 电场力做功 172
8.3.2 电势能 电势 173
8.3.3 等势面 电场强度与电势的关系 176
8.4 电偶极子 电偶层 心电 178
8.4.1 电偶极子 178
8.4.2 电偶层 179
8.4.3 心电向量和心电向量环 181
8.4.4 体表心电的形成 182
8.5 静电场中的电介质 183
8.5.1 电介质及其极化 183
8.5.2 电介质中的场强 186
8.6 电容 电场的能量 187
8.6.1 电容 187
8.6.2 带电系统的能量 189
8.6.3 静电场的能量 189
习题八 191
第九章 电流的磁场 196
9.1 磁感应强度 磁通量 196
9.1.1 磁感应强度 196
9.1.2 磁感应线 磁通量和磁场中的高斯定理 197
9.2 毕奥-萨伐尔定律及其应用 198
9.2.1 毕奥-萨伐尔定律 198
9.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用 199
9.3 安培环路定律及其应用 202
9.3.1 安培环路定律 202
9.3.2 安培环路定律的应用 203
9.4 磁场对电流的作用 205
9.4.1 磁场对运动电荷的作用 205
9.4.2 洛伦兹力的应用 205
9.4.3 磁场对电流的作用 207
9.5 生物磁场和磁场的生物效应 210
9.5.1 生物磁场 210
9.5.2 磁场的生物效应 212
习题九 212
第十章 稳恒电流 216
10.1 欧姆定律的微分形式 216
10.1.1 电流 电流密度 216
10.1.2 欧姆定律的微分形式 219
10.2 电动势 生物膜电位 220
10.2.1 电动势 220
10.2.2 生物膜电位 221
10.3 直流电路 225
10.3.1 闭合电路的欧姆定律 225
10.3.2 基尔霍夫定律 225
10.4 电容器的充放电过程 228
10.4.1 充电过程 228
10.4.2 放电过程 230
10.5 电流对人体的作用 230
10.5.1 直流电对人体的作用 231
10.5.2 低频交流电流对人体的作用 232
10.5.3 中频、高频交流电流对人体的作用 233
习题十 234
第十一章 眼睛的屈光 237
11.1 眼睛的屈光系统 237
11.1.1 眼睛的生理结构 237
11.1.2 示意眼 238
11.1.3 简化眼 239
11.2 球面的屈光 239
11.2.1 单球面 239
11.2.2 共轴多球面 243
11.3 透镜的屈光 246
11.3.1 薄透镜 246
11.3.2 薄透镜的组合 249
11.3.3 圆柱透镜 250
11.3.4 透镜的像差 251
11.4 眼睛的屈光不正及其物理矫正 253
11.4.1 近视眼 253
11.4.2 远视眼 255
11.4.3 老花眼 256
11.4.4 散光眼 256
习题十一 257
第十二章 波动光学 260
12.1 光的干涉 260
12.1.1 光波 光的相干性 260
12.1.2 双缝干涉 261
12.1.3 光程和光程差 265
12.1.4 薄膜干涉 266
12.1.5 劈形空气隙干涉 269
12.1.6 迈克耳孙干涉仪 270
12.2 光的衍射 271
12.2.1 惠更斯-菲涅耳原理 271
12.2.2 夫琅禾费单缝衍射 272
12.2.3 夫琅禾费圆孔衍射 276
12.2.4 光栅的衍射 278
12.3 光的偏振 282
12.3.1 自然光与偏振光 282
12.3.2 起偏与检偏 284
12.3.3 马吕斯定律 285
12.3.4 旋光现象 286
习题十二 288
第十三章 量子力学基础 292
13.1 热辐射 普朗克的量子假设 292
13.1.1 热辐射 292
13.1.2 黑体辐射实验规律 294
13.1.3 普朗克能量子假设 294
13.2 光电效应 爱因斯坦的光子假说 296
13.2.1 光电效应实验规律 296
13.2.2 爱因斯坦光子假说 297
13.2.3 光的波粒二象性 298
13.2.4 光电效应的应用 298
13.3 康普顿效应 299
13.3.1 康普顿效应的实验规律 299
13.3.2 康普顿效应的光子理论解释 299
13.4 玻尔的氢原子理论 301
13.4.1 氢原子光谱 301
13.4.2 玻尔的氢原子理论 302
13.5 微观粒子的波动性 306
13.5.1 德布罗意物质波假设 306
13.5.2 物质波的实验验证 307
13.5.3 不确定关系 308
13.6 波函数 薛定谔方程 310
13.6.1 波函数及其统计解释 310
13.6.2 薛定谔方程 312
13.6.3 一维无限深势阱中的粒子 313
13.6.4 势垒穿透（隧道效应） 315
13.7 氢原子问题的量子力学处理 316
13.7.1 量子化条件和量子数 317
13.7.2 氢原子中电子的概率分布 318
13.8 电子的自旋 原子的电子壳层结构 320
13.8.1 电子自旋 320
13.8.2 原子的电子壳层结构 321
习题十三 324
第十四章 激光及其在生物医学中的应用 326
14.1 激光基本原理 327
14.1.1 光与物质的相互作用理论 327
14.1.2 粒子数反转原理 328
14.1.3 光学谐振腔 330
14.1.4 激励装置 333
14.2 激光关键参数与特性 334
14.2.1 激光关键参数 334
14.2.2 激光的特点 335
14.2.3 典型激光器 337
14.3 激光生物效应与技术 340
14.3.1 激光生物效应 340
14.3.2 激光生物技术 344
14.4 激光在临床医学中的应用 347
14.4.1 激光诊断方法 347
14.4.2 激光治疗方法 349
14.4.3 激光的其他临床应用 355
习题十四 356
第十五章 原子核物理 核磁共振成像原理 357
15.1 原子核的性质 357
15.1.1 原子核的组成 357
15.1.2 质量亏损和结合能 358
15.1.3 核力 360
15.2 放射性核素的衰变 361
15.2.1 α衰变 361
15.2.2 β衰变和电子俘获 362
15.2.3 γ衰变和内转换 363
15.3 放射性核素的衰变规律 364
15.3.1 核衰变定律 364
15.3.2 半衰期和平均寿命 365
15.3.3 放射性活度 367
15.4 射线与物质的相互作用 368
15.4.1 带电粒子与物质的相互作用 369
15.4.2 光子与物质的相互作用 371
15.4.3 中子与物质的相互作用 372
15.5 射线的剂量和防护 372
15.5.1 射线的剂量 372
15.5.2 射线的防护 374
15.6 放射性核素在医学上的应用 374
15.6.1 治疗方面 374
15.6.2 示踪原子 375
15.7 核磁共振成像原理 376
15.7.1 核磁共振的基本原理 376
15.7.2 核磁共振的宏观描述 380
15.7.3 磁共振成像 384
15.7.4 人体的磁共振成像 387
15.7.5 磁共振成像的医学诊断依据 389
15.7.6 磁共振成像系统 391
15.7.7 磁共振成像的特点及现状 392
习题十五 393
第十六章 X射线成像的物理基础 395
16.1 X射线的产生及其基本性质 395
16.1.1 X射线的产生 395
16.1.2 X射线的基本性质 396
16.1.3 X射线的强度和硬度 397
16.2 X射线衍射 X射线谱 398
16.2.1 X射线衍射 398
16.2.2 X射线谱 399
16.3 X射线的吸收 402
16.3.1 线性吸收系数及质量吸收系数 402
16.3.2 半价层 403
16.3.3 质量吸收系数与波长的关系 404
16.4 X射线成像 405
16.4.1 常规X射线投影成像 405
16.4.2 X射线电子计算机断层成像 405
习题十六 411
附录A 中英文名词对照 412
附录B 国际单位制（SI） 422
附录C 矢量的标积和矢积 424
附录D 三种坐标系中的线元、面元和体积元 426
附录E 物理学常用常量（1998年推荐值） 427
附录F 希腊字母表 428
参考文献 429