第一章 生物力学基础 1
第一节 刚体的转动 1
一、刚体转动运动学 1
二、刚体转动动力学 2
三、刚体的转动定理 3
四、刚体转动的角动量守恒定律 4
五、旋进 5
第二节 物体的弹性 6
一、应变和应力 6
二、弹性模量 8
三、黏弹性 9
第三节 骨的力学性质 10
一、骨组织与形变 11
二、骨骼生长与应力刺激 12
第二章 流体的运动 15
第一节 理想流体的流动 15
一、理想流体和定常流动 15
二、连续性方程 16
三、理想流体的伯努利方程 17
四、伯努利方程的应用 19
第二节 黏性流体的流动 21
一、层流和湍流 21
二、雷诺数 22
三、牛顿黏性定律 23
四、黏性流体的伯努利方程 24
五、泊肃叶定律 25
六、斯托克司定律 26
第三节 血流动力学基础 27
一、血液的组成和物理特性 27
二、心脏做功 28
三、人体血流速度分布 29
四、人体血流过程中的血压分布 30
五、体位和血压的关系 31
第三章 分子动理论 35
第一节 分子间作用力 35
第二节 液体的表面现象 36
一、表面张力和表面能 36
二、曲面下的附加压强 38
第三节 毛细现象和气体栓塞 40
一、毛细现象 40
二、气体栓塞 42
三、表面活性物质与表面吸附 43
第四章 静电场 46
第一节 电荷与电场 46
一、电荷和库仑定律 46
二、电场和电场强度 47
三、电通量和高斯定理 49
第二节 静电场的电势 52
一、静电场力做功和电势能 52
二、电势和电势差 53
三、电场强度和电势的关系 55
第三节 静电场的能量 56
一、电容和电容器 56
二、电容器中的能量 57
三、静电场的能量 57
第四节 心电 58
一、心电向量 58
二、心电图波形的形成 58
第五章 直流电 62
第一节 电流密度和欧姆定律的微分形式 62
一、电流强度和电流密度 62
二、欧姆定律的微分形式 64
第二节 直流电路的基本规律 65
一、电源电动势 65
二、一段含源电路的欧姆定律 66
三、基尔霍夫定律 67
第三节 电容器的充放电 69
一、电容器的充电过程 69
二、电容器的放电过程 70
第四节 直流电对人体的作用 71
一、直流电对机体的作用 71
二、直流电在医学中的应用 71
第六章 磁场 76
第一节 磁场 磁感应强度 76
一、磁场 76
二、磁感应强度 77
三、磁感应线与磁通量 78
四、磁场中的高斯定理 78
第二节 电流的磁场 79
一、毕奥-萨伐尔定律 79
二、毕奥-萨伐尔定律的应用 79
三、安培环路定理及其应用 82
第三节 磁场对运动电荷的作用 83
一、洛伦兹力 83
二、带电粒子在磁场中的运动 84
三、霍尔效应与量子霍尔效应 85
第四节 磁场对载流导线的作用 86
一、磁场对载流导线的作用——安培力 86
二、磁场对平面载流线圈的作用 86
三、磁矩 87
第五节 磁介质 87
一、介质中的磁场 87
二、磁介质的分类 88
第六节 生物磁场和磁场的生物效应 89
一、生物磁场 89
二、生物磁场的测定 90
三、磁场的生物效应 91
第七章 振动和波 94
第一节 简谐振动 94
一、简谐振动方程 94
二、描述简谐振动的物理量 95
三、简谐振动的矢量图示法 96
四、简谐振动的能量 97
第二节 简谐振动的合成和振动的分解 98
一、同方向、同频率简谐振动的合成 98
二、同方向、不同频率简谐振动的合成 99
三、振动的分解 100
第三节 简谐波 101
一、机械波的产生和传播 101
二、平面简谐波的波函数 102
第四节 波的能量和能流密度 104
一、波的能量 104
二、能流和能流密度 105
三、波的衰减 105
第五节 惠更斯原理和波的干涉 106
一、惠更斯原理 106
二、波的叠加原理 107
三、波的干涉 108
四、驻波 109
第八章 声和超声 115
第一节 声波 115
一、声压、声强和声阻 115
二、声强级和响度 116
第二节 多普勒效应 117
一、相对于介质波源静止，观测者运动 117
二、相对于介质观测者静止，波源运动 118
三、波源和观测者在同一波线上同时相对于介质运动 118
第三节 超声波 119
一、超声波的特性 119
二、超声波的产生 119
三、超声波在医学中的应用 120
第四节 次声波 122
第九章 波动光学 125
第一节 光的干涉 125
一、相干光源 125
二、光程和光程差 126
三、杨氏双缝实验 127
四、劳埃德镜实验 129
五、薄膜干涉 129
第二节 光的衍射 130
一、单缝衍射 130
二、圆孔衍射 133
三、光栅衍射 133
第三节 光的偏振 134
一、自然光和偏振光 135
二、布儒斯特定律 135
三、光的双折射 136
四、二向色性和偏振片 137
五、起偏和检偏 137
六、马吕斯定律 138
七、物质的旋光性 139
第十章 几何光学 143
第一节 球面折射 143
一、单球面折射成像 143
二、共轴球面系统 145
第二节 透镜 145
一、透镜的分类 146
二、薄透镜成像公式 146
三、薄透镜组合 147
四、柱面透镜 148
五、透镜像差 148
第三节 几何光学在医学中的应用 149
一、眼睛与视力矫正 150
二、放大镜 152
三、光学显微镜 153
第十一章 光的辐射和量子性 159
第一节 热辐射 159
一、热辐射现象 159
二、基尔霍夫定律 160
三、黑体辐射定律 160
第二节 光的量子性 162
一、普朗克量子假设 162
二、光电效应 163
三、康普顿效应 167
第三节 微观粒子的波动性 169
第十二章 激光 174
第一节 激光的产生原理及特性 174
一、粒子的能级和分布 174
二、光辐射的三种形式 174
三、激光的产生原理 175
四、激光的特性 176
第二节 激光的生物效应及其在医学中的应用 177
一、激光的生物效应 177
二、激光在医学中的应用 180
第三节 医用激光器 180
一、氦-氖气体激光器 181
二、红宝石激光器 181
三、激光的安全与防护 182
第十三章 X射线 184
第一节 X射线的产生及其强度和硬度 184
一、X射线的产生 184
二、X射线的强度和硬度 185
第二节 X射线的基本性质 186
第三节 X射线谱 187
一、连续X射线谱 187
二、标识X射线谱 188
第四节 X射线的衰减规律 189
一、X射线衰减的指数规律 190
二、衰减系数与波长、原子序数的关系 190
第五节 X射线在医学中的应用 191
一、X射线在医学诊断中的应用 191
二、X射线在临床治疗中的应用 192
第十四章 原子核与放射性 194
第一节 原子核的基本性质 194
一、原子核的组成、质量和大小 194
二、原子核的结合能 195
三、原子核的稳定性 195
四、核力 196
第二节 放射性核素的衰变种类 197
一、α衰变 197
二、β衰变 197
三、γ衰变和内转换 199
第三节 放射性核素的衰变规律 199
一、衰变规律 199
二、半衰期和平均寿命 200
三、放射性活度 202
四、放射性平衡 202
第四节 放射性核素在医学中的应用 203
一、放射性核素在示踪诊断中的应用 203
二、放射性核素在放射治疗中的应用 203
三、放射性核素在放射诊断中的应用 204
第五节 辐射剂量和辐射防护 205
一、辐射剂量 205
二、辐射防护 206
参考文献 210