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