醫用物理學(第3版)

醫用物理學(第3版)

《醫用物理學(第3版)》是由洪洋主編,2014年由高等教育出版社出版的“十一五”國家級規劃教材、全國高等學校醫學規劃教材。該教材既可作為高等學校醫學各專業本科生物理學基礎課程教材,也可供臨床醫務工作者和生命科學研究人員參考。

該教材共包括十八個章節的內容:人體力學的基礎知識、流體的運動、振動和波、聲波、分子動理論、熱力學基礎、靜電場、直流電、電流的磁場、電磁感應與電磁場、幾何光學、光的波動性、光的粒子性、X射線、原子核和放射性、相對論基礎、量子力學基礎、混沌動力學基礎。

基本介紹

  • 書名:醫用物理學(第3版)
  • 作者:洪洋
  • ISBN:978-7-04-039249-4
  • 類別:“十一五”國家級規劃教材、全國高等學校醫學規劃教材
  • 頁數:320頁
  • 出版社:高等教育出版社
  • 出版時間:2014年2月7日
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16開
  • 版面字數:500千字
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,

成書過程

《醫用物理學(第3版)》是在生命科學與醫學邁人國家第十二個五年計畫發展進程中,由全國17所高等醫學院校的專家、教授共同編寫而成。
該教材由洪洋擔任主編,在編寫過程中,得到高等教育出版社的支持,以及各參編學校的協助。
2014年2月7日,該教材由高等教育出版社出版。

內容簡介

《醫用物理學(第3版)》共包括十八個章節的內容:人體力學的基礎知識、流體的運動、振動和波、聲波、分子動理論、熱力學基礎、靜電場、直流電、電流的磁場、電磁感應與電磁場、幾何光學、光的波動性、光的粒子性、X射線、原子核和放射性、相對論基礎、量子力學基礎、混沌動力學基礎。

教材目錄

前輔文
緒論
一、物理學與物質世界
二、物理學與套用技術
三、物理學與科學思維
四、物理學與生命科學
第一章 人體力學的基礎知識
第一節 牛頓運動定律
一、位移、速度、加速度
二、牛頓運動定律
三、動量
第二節 功和能
一、功
二、動能定理
三、勢能
四、功能原理
五、能量守恆定律
第三節 剛體繞固定軸的轉動
一、剛體轉動的運動學
二、剛體轉動的動力學
三、剛體的轉動定理
四、剛體轉動的角動量守恆定律
五、旋進
第四節 物體的彈性和形變
一、應變和應力
二、彈性模量
三、彈性膜的拉普拉斯公式
四、黏彈性
第五節 骨力學和軟組織力學概述
一、骨組織和形變
二、骨的黏彈性及骨的外力損傷
三、血管和肌肉的力學性質
習題
第二章 流體的運動
第一節 流體的基本模型
一、流體運動的研究方法
二、定常流動
三、連續性方程
第二節 伯努利方程
一、伯努利方程的建立
二、伯努利方程的套用
第三節 黏性流體的運動
一、牛頓黏性定律
二、層流與湍流 雷諾數
三、黏性流體的伯努利方程
四、斯托克斯定律
第四節 泊肅葉定律
一、泊肅葉定律
二、泊肅葉定律的推導
第五節 血液的流動
一、人體血液循環系統中的血流特點
二、血液的黏度及其影響因素
習題
第三章 振動和波
第一節 簡諧運動
一、簡諧運動方程
二、簡諧運動的矢量圖表示法
三、簡諧運動的能量
第二節 阻尼振動、受迫振動和共振
一、阻尼振動
二、受迫振動
三、共振
第三節 振動的合成與分解
一、兩個同方向同頻率簡諧運動的合成
二、兩個同方向頻率相近的簡諧運動的合成
三、相互垂直的同頻率的簡諧運動的合成
四、頻譜分析原理
第四節 波動的基本規律
一、波的產生與描述
二、波的基本特徵量
三、平面簡諧波的波動方程
第五節 波的能量與波的衰減
一、波的能量
二、能流和能流密度
三、波的衰減
第六節 波的疊加和干涉
一、惠更斯原理
二、波的干涉
三、駐波
習題
第四章 聲波
第一節 聲波的基本性質
一、聲壓
二、聲特性阻抗
三、聲強
第二節 聲強級和響度級
一、聲強級
二、響度級
第三節 都卜勒效應
第四節 超音波及其在醫學上的套用
一、超音波的特性
二、超音波的產生
三、超音波成像的基本原理
第五節 次聲波及其軍事套用
一、次聲波的特性
二、次聲波的生物效應
三、次聲武器
習題
第五章 分子動理論
第一節 物質的微觀模型
第二節 理想氣體分子動理論
一、理想氣體的物態方程
二、理想氣體的微觀模型
三、理想氣體的壓強公式
四、理想氣體的能量公式
五、理想氣體的分壓定理
第三節 氣體分子速率分布和能量分布
一、麥克斯韋速率分布律
二、分子的平均自由程和平均碰撞頻率
三、玻爾茲曼能量分布律
第四節 輸運過程
一、熱傳導過程
二、擴散過程
三、跨膜輸運過程
第五節 液體的表面性質
一、表面張力和表面能
二、彎曲液面的附加壓強
三、毛細現象和氣體的栓塞
習題
第六章 熱力學基礎
第一節 熱力學基本概念
一、熱力學系統
二、準靜態過程
三、態函式
四、功、 熱量和內能
第二節 熱力學第一定律
一、熱力學第一定律
二、熱力學第一定律對理想氣體的套用
三、人體的能量交換
第三節 熱力學第二定律
一、循環過程與熱機效率
二、熱力學第二定律
三、卡諾定理
四、熱力學第二定律的統計意義
第四節 熵與熵增加原理
一、克勞修斯等式
二、熵
三、熵增加原理
四、生命與熵
第五節 生命系統的熱力學結構
一、耗散結構
二、自組織現象
習題
第七章 靜電場
第一節 電場與電場強度
一、電場
二、電場強度
三、電場的疊加原理
第二節 高斯定理
一、電場線和電場強度通量
二、高斯定理
三、高斯定理的套用
第三節 電勢
一、靜電場力作功
二、電勢與電勢差
三、電勢梯度
第四節 靜電場中的電介質
一、電介質的極化
二、電極化強度
三、電介質內部的電場強度
四、介質中的高斯定理
第五節 靜電場的能量
一、電容 電容器
二、電容器中的能量
三、靜電場的能量
第六節 電偶層與生物膜電位
一、電偶層的電勢
二、能斯特方程
三、細胞靜息狀態的能斯特電位
習題
第八章 直流電
第一節 恆定電流的性質
一、電流與電流密度
二、歐姆定律的微分形式
第二節 基爾霍夫定律
一、電源電動勢
二、一段含源電路的歐姆定律
三、基爾霍夫定律及其套用
第三節 RC電路的暫態過程
一、電容器的充電過程
二、電容器的放電過程
第四節 直流電的醫學套用
一、直流電對機體的作用
二、直流電在醫學中的套用
習題
第九章 電流的磁場
第一節 磁場和磁感應強度
一、磁場
二、磁感應強度
三、磁通量
第二節 描述磁場的基本定理
一、磁場的高斯定理
二、畢奧薩伐爾定律
三、畢奧薩伐爾定律的套用
四、安培環路定理
第三節 磁場對運動電荷的作用
一、洛倫茲力
二、帶電粒子在磁場中的運動
三、霍爾效應
四、質譜儀和回旋加速器
第四節 磁場對載流導線的作用
一、安培定律
二、磁場對載流平面線圈的作用
三、磁矩
第五節 磁介質
一、介質中的磁場
二、磁介質的分類
三、超導體及其磁學特性
第六節 磁生物效應
一、生物磁場
二、磁場的生物效應
三、磁效應的醫學套用
習題
第十章 電磁感應與電磁場
第一節 電磁感應
一、電磁感應基本定律
二、電磁感應的套用
第二節 感應電動勢
一、動生電動勢
二、感生電動勢
第三節 磁場的能量
一、互感與自感
二、自感線圈的能量
三、磁場的能量
第四節 電磁場與電磁波
一、位移電流
二、麥克斯韋方程組與電磁場
三、電磁波
習題
第十一章 幾何光學
第一節 球面成像
一、單球面折射
二、共軸球面系統
第二節 透鏡
一、薄透鏡成像公式
二、薄透鏡的組合
三、共軸光具組
四、柱面透鏡
五、透鏡的像差
第三節 眼
一、眼的調節 視力
二、屈光不正及其矯正
第四節 放大鏡和顯微鏡
一、放大鏡
二、顯微鏡成像
三、顯微鏡的分辨本領
第五節 特種顯微鏡與纖鏡
一、特種顯微鏡
二、纖鏡
習題
第十二章 光的波動性
第一節 光的干涉
一、相干光源
二、楊氏雙縫實驗
三、光程
四、薄膜干涉
第二節 光的衍射
一、單縫衍射
二、衍射光柵
三、圓孔衍射
第三節 光的偏振
一、自然光和偏振光
二、偏振光的產生和檢驗
第四節 偏振光的套用
一、偏振光的干涉
二、旋光性
習題
第十三章 光的粒子性
第一節 黑體輻射
一、熱輻射現象
二、基爾霍夫輻射定律
三、黑體輻射的實驗定律
四、普朗克量子假說
第二節 光電效應
一、光電效應實驗
二、愛因斯坦的光子假說
三、光子的質量與動量
第三節 光的波粒二象性
一、康普頓效應
二、光的波粒二象性
第四節 生物光子學
一、光生物技術基礎
二、雷射生物效應和醫學套用
三、生物光學成像
四、光學生物感測器習題
第十四章 X射線
第一節 X射線的產生
一、X射線的發生裝置
二、X射線的強度和硬度
三、X射線譜
第二節 X射線的基本特徵
一、X射線的性質
二、X射線衍射
第三節 X射線的衰減規律
一、單能窄束X射線的吸收衰減規律
二、質量衰減係數
三、質量衰減係數與波長及原子序數的關係
第四節 X射線的醫學套用
一、診斷
二、治療
習題
第十五章 原子核和放射性
第一節 原子核的基本性質
一、原子核的組成
二、原子核的角動量和磁矩
三、原子核的穩定性
第二節 放射性核素的衰變種類
一、α衰變
二、β衰變
三、γ衰變和內轉換
第三節 放射性核素的衰變規律
一、放射性衰變規律
二、半衰期和平均壽命
三、放射性活度
四、放射性平衡
第四節 射線與物質的相互作用
一、帶電粒子與物質的相互作用
二、γ(X)射線與物質的相互作用
三、中子與物質的相互作用
第五節 電離輻射防護
一、電離輻射的生物效應
二、電離輻射劑量單位
三、電離輻射的防護
第六節 放射性核素在醫學上的套用
一、放射治療
二、示蹤診斷
三、磁共振成像
習題
第十六章 相對論基礎
第一節 狹義相對論的基本假設
一、邁克耳孫莫雷實驗
二、經典物理的絕對時空觀
三、伽利略變換
四、愛因斯坦的狹義相對論假說
五、洛倫茲變換
第二節 狹義相對論時空觀
一、同時性的相對性
二、時間延緩
三、長度縮短
第三節 相對論力學基礎
一、質量的相對性
二、相對論動能
三、相對論質能關係
第四節 廣義相對論簡介
一、慣性質量與引力質量
二、等效原理
三、廣義相對性原理
四、廣義相對論的三個驗證
習題
第十七章 量子力學基礎
第一節 玻爾的氫原子理論
一、氫原子光譜的實驗規律
二、玻爾的氫原子理論假說
第二節 實物粒子的波動性
一、德布羅意假設
二、物質波的統計解釋
三、不確定關係
第三節 薛丁格方程
一、波函式
二、薛丁格方程
三、一維無限深勢阱中運動的粒子
四、勢壘與隧道效應
第四節 量子力學的原子結構理論
一、四個量子數
二、原子的殼層結構
習題
第十八章 混沌動力學基礎
第一節 混沌運動
一、邏輯斯諦方程
二、從周期倍化到混沌
三、混沌區的秩序
第二節 混沌與奇怪吸引子
一、相空間與吸引子
二、混沌運動和奇怪吸引子
第三節 分形與分維
一、分形
二、分維
第四節 生物混沌
一、生物分形
二、生物混沌
第五節 混沌控制及其套用
一、混沌控制
二、腦混沌控制
三、心臟混沌控制
習題
名詞索引
參考文獻
(註:目錄排版順序為從左列至右列

教學資源

  • 課程資源
《醫用物理學(第3版)》配有Abook數字課程,該課程包括:學習指導、示範課程、課件寶盒、模擬試題、附錄考證。

教材特色

《醫用物理學(第3版)》保持了第2版教材的整體框架。在保證完整的物理學體系的前提下,對書中文字內容作了進一步精簡和調整。數字課程共設定了五個模組。紙質教材與數字課程相結合,有利於教學資源更有效、更科學地套用,在內容上注重物理學與醫學實踐相結合。
1、注重物理學教育本色,提升物理學在醫學教育中的位置。該教材避免打造成套用工具模式的“物理說明書”。注意保持物理學內容的系統和嚴謹,並在緒論中將物理學全貌以更高的層次、更新的視角展示,在整體架構上注意由經典到現代的延伸。
2、通過學物理加強科學思維方法和創造能力的培養。該教材在緒論中概括出物理思想方法,並將其貫穿於教材的始終。
3、該教材引進了模擬法分析流體力學規律,增加了次聲波及其套用、非平衡態的跨膜輸運過程、耗散結構的熱力學特徵、電磁感應的套用和能量轉換,補充了生物光子學基礎、相對論思想剖析和生物混沌控制等。結構更趨於完善合理,並體現了先進性和時代感。
4、該教材突出了實用性和可讀性。

作者簡介

洪洋:女,教授,中共黨員,1982年畢業於大連理工大學中國醫科大學理工學部副主任、物理與生物物理教研室付主任,中國醫大僑聯副主席兼秘書長,中國醫學物理學會理事,東北地區高等學校非物理類物理教學研究專業委員會常務理事。

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