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第一章力学基本定律4

第一节 质点运动学4

一、参照系、坐标系、位矢4

二、位移、速度、加速度5

三、法向加速度和切向加速度7

第二节 牛顿运动定律8

一、牛顿运动定律8

二、惯性系与非惯性系9

三、力学单位和量纲11

第三节 功和能、机械能守恒定律13

一、功13

二、势能和动能14

三、功能原理、机械能守恒定律15

第四节 动量、动量守恒定律16

一、冲量与动量16

二、动量守恒定律16

第五节 刚体的转动18

一、刚体的定轴转动的运动学18

二、转动动能、转动惯量19

三、刚体定轴转动定律22

四、力矩作功、刚体定轴转动的动能定理23

五、角动量、角动量守恒定律26

六、进动28

第六节 经典力学的适用范围29

一、经典力学只适用于解决物体的低速运动，而不能用于处理高速运动问题30

习题一31

二、经典力学只适用于宏观物体，而一般不适用于微观粒子31

第二章物体的弹性33

第一节 应变和应力33

一、应变33

二、应力34

第二节 弹性模量35

一、弹性与范性35

二、弹性模量36

第三节 力常数38

第四节 弹性势能39

第五节 肌肉和骨骼的弹性39

习题二40

一、理想流体42

第一节 理想流体、稳定流动42

第三章流体的运动42

二、稳定流动43

三、连续性方程43

第二节 柏努利方程44

一、柏努利方程44

二、柏努利方程的应用46

第三节 粘性流体的流动48

一、层流和湍流48

二、牛顿粘滞定律48

三、雷诺数49

第四节 粘性流体的运动规律50

一、粘性流体的柏努利方程50

二、泊肃叶公式50

二、电偶极子电场的电势 （153

习题三53

三、斯托克司定律53

一、简谐振动的基本特征55

第四章振动、波动和声波55

第一节 简谐振动55

二、简谐振动的位移、速度和加速度57

三、简谐振动的物理量57

四、简谐振动的几何表示法59

五、简谐振动的能量59

第二节 阻尼振动、受迫振动和共振60

一、阻尼振动60

二、受迫振动和共振61

第三节 简谐振动的合成61

一、两个同方向、同频率简谐振动的合成61

二、同方向不同频率简谐振动的合成拍63

三、频谱分析64

四、振动方向互相垂直的简谐振动的合成65

一、机械波的产生68

二、波长、频率及波速的关系68

第四节 简谐波68

三、波的几何描述69

第五节 简谐波的波动方程69

第六节 波的能量71

一、波的能量71

二、能量密度和能流密度72

三、波的衰减73

第七节 惠更斯原理74

一、惠更斯原理74

三、波的折射75

二、波的衍射75

二、波的干涉76

第八节 波的干涉76

一、波的叠加原理76

一、驻波的形成78

第九节 驻波78

二、驻波的能量及半波损失79

第十节 声波80

一、声振动和声波80

二、声压、声阻和声强81

三、声波的反射与折射83

四、声强级与响度级85

第十一节 多普勒效应86

一、波源和观察者在其连线上运动87

二、波源和观察者的运动不在连线上88

三、多普勒效应的应用88

一、超声波的性质89

第十二节 超声波及其医疗应用89

二、超声波的产生和探测90

三、超声扫描仪及其医疗应用90

习题四92

第五章分子物理学95

第一节 分子运动论基本概念95

一、宏观物体是由大量分子（或原子）所组成95

二、分子热运动95

三、分子间的相互作用力96

四、分子现象的统计规律96

第二节 理想气体状态方程、压强公式和能量公式97

一、理想气体的状态方程97

二、理想气体的压强公式98

三、理想气体的能量公式101

四、理想气体定律的推导102

一、麦克斯韦气体分子速率分布律103

第三节 气体分子速率和能量的统计分布103

二、气体分子的能量分布105

三、气体分子的平均碰撞频率和平均自由程106

四、气体内的输运现象108

第四节 液体的表面现象111

一、液体的表面张力和表面能111

二、球形液面内外压强差114

三、毛细现象与气体栓塞115

四、表面活性物质、表面吸附118

习题五119

第一节 热力学的基本概念121

一、系统与环境121

二、状态与过程121

第六章热力学基本定律121

三、功、热量、内能122

第二节 热力学第一定律123

第三节 热力学第一定律的应用124

一、等容过程124

二、等压过程125

三、等温过程126

四、绝热过程127

一、循环过程和热机的效率129

第四节 循环过程、卡诺循环129

二、卡诺循环131

第五节 热力学第二定律132

一、热力学第二定律132

二、可逆过程与不可逆过程134

三、热力学第二定律的统计意义和适用范围134

四、熵、熵增原理136

第六节 生物热力学137

一、人体代谢过程中的能量转换137

二、生物系统热力学138

习题六139

一、电场、电场强度141

第一节 电场、电场强度141

第七章静电场141

三、点电荷及点电荷系的场强142

二、场强的叠加原理142

四、电力线、电通量143

第二节 高斯定理145

一、高斯定理145

二、高斯定理的应用147

第三节 电场力作功、电势148

一、静电场力作功148

二、电荷在静电场中的电势能149

三、电势和电势差150

四、点电荷及点电荷系电场的电势150

五、等势面和电势梯度151

一、电偶极子153

第四节 电偶极子电场153

三、均匀电场中的电偶极子154

四、电偶层155

第五节 静电场中的电介质156

一、电介质及其极化156

二、均匀电介质中的静电场157

三、介电常数158

第六节 静电场的能量160

一、电容器160

二、电容器中的电场能量161

三、静电场的能量和能量密度161

第七节 心电知识163

一、心电向量164

二、心电图波形的形成165

三、中心电端165

习题七167

第八章直流电169

第一节 稳恒电流169

一、电流密度169

二、欧姆定律的微分形式170

三、电解质导电171

第二节 电源电动势172

一、电源电动势172

二、含源电路的欧姆定律174

第三节 基尔霍夫定律及其应用175

二、基尔霍夫第二定律176

一、基尔霍夫第一定律176

三、基尔霍夫定律的应用177

第四节 电容器的充电及放电过程180

一、放电过程180

二、充电过程181

三、时间常数182

第五节 电泳和电渗183

一、电泳183

二、电渗184

习题八184

一、基本磁现象186

二、磁场186

第一节 磁场、磁感应强度186

第九章磁场186

三、磁感应强度187

第二节 磁场对运动电荷和电流的作用188

一、洛伦兹力188

二、霍尔效应190

三、磁场对载流导线的作用192

第三节 电流产生的磁场194

一、毕奥－萨伐尔定律194

二、载流长直导线的磁场195

三、载流圆线圈轴线上的磁场196

四、载流直螺线管中的磁场197

第四节 磁介质199

一、磁介质中的磁场、磁导率199

二、磁介质的磁化200

一、磁通量202

第五节 电磁感应现象202

二、电磁感应203

三、自感现象204

一、RL电路的暂态过程205

二、磁场的能量207

习题九209

第十章交流电211

第一节 简谐式交流电211

一、简谐式交流电211

二、纯电阻的交流电路211

三、纯电容的交流电路212

四、纯电感的交流电路213

第二节 RLC串联交流电路215

一、RLC串联交流电路215

二、RC串联电路216

三、RLC串联谐振218

第三节 生物电阻抗219

一、生物机体的交流等效电路219

二、机体电阻抗的测量220

三、电阻抗图221

第四节 电磁振荡与电磁波223

一、涡旋电场和位移电流223

二、电磁振荡224

三、电磁波226

四、电磁波谱227

五、无线电波和微波的医疗应用228

习题十228

一、光的相干性230

第一节 光的干涉230

二、光程230

第十一章波动光学230

三、杨氏双缝干涉实验231

四、洛埃镜干涉实验233

五、薄膜干涉234

第二节 光的衍射235

一、单缝衍射235

二、圆孔衍射237

三、光学系统的分辨本领237

四、衍射光栅238

第三节 光的偏振240

一、自然光和偏振光240

二、马吕斯定律241

第四节 反射和折射产生偏振光242

第五节 光的双折射现象243

一、光的双折射现象243

二、用波阵面说明双折射现象245

第六节 物质的旋光性246

习题十一248

第一节 球面折射250

一、单球面折射250

第十二章几何光学250

二、共轴球面系统253

第二节 薄透镜254

一、薄透镜公式254

二、薄透镜的组合255

第六节 RL电路的暂态过程、磁场的能量255

第三节 共轴球面系统的三对基点257

第四节 非对称折射系统258

第五节 透镜的象差259

一、球面象差259

二、色象差259

第六节 眼睛260

一、眼的结构260

二、古氏平均眼和简约眼261

三、眼睛的调节261

四、眼的分辨本领262

五、眼的屈光不正及其矫正262

一、显微镜的光学原理264

第八节 显微镜264

第七节 放大镜264

二、显微镜的分辨本领265

三、偏光显微镜267

第九节 检眼镜与纤镜268

一、检眼镜268

二、纤镜269

习题十二269

第十三章波与粒子271

第一节 热辐射271

一、基尔霍夫辐射定律271

二、黑体辐射定律272

三、普朗克的量子假设274

一、荧光、磷光和荧光分析275

第二节 非温度辐射275

四、热辐射在医学中的应用275

二、荧光灯276

三、紫外线灯276

第三节 光度学基础、眼的视觉277

一、辐射通量、视见度函数277

二、光通量、发光强度与照度278

三、眼的视觉279

第四节 光的量子性280

一、光电效应280

二、爱因斯坦光电效应方程式282

三、光子的质量与动量283

四、康普顿效应284

一、德布罗意波285

第五节 微观粒子的波动性电子显微镜285

二、电子显微镜286

习题十三288

第十四章原子物理基础290

第一节 玻尔氢原子理论及其缺陷290

一、氢原子光谱的规律性290

二、玻尔氢原子理论291

三、玻尔理论的缺陷293

第二节 量子力学的基本概念294

一、测不准关系294

二、波函数295

三、薛定谔方程的建立296

四、一维势阱中的粒子297

二、角动量量子化——角量子数l299

第三节 类氢原子的能级299

一、能量量子化——主量子数n299

三、空间量子化——磁量子数m300

四、电子的自旋300

第四节 多电子原子301

一、多电子原子的近似处理301

二、多电子原子的壳层结构303

第五节 原子光谱和分子光谱304

一、原子光谱304

二、分子光谱305

三、光谱分析原理307

第六节 激光308

一、激光的特点308

二、激光产生原理309

三、几种常见的激光器310

四、激光的医学应用310

习题十四311

第十五章X射线313

第一节 X射线的发现及其基本性质313

一、X射线的发现313

二、基本性质313

三、X射线的发生装置314

四、X射线的强度和硬度315

第二节 X射线谱316

一、连续X射线谱317

二、标识X射线谱318

三、X射线衍射319

四、X射线结构分析320

第三节 X射线的吸收321

一、单色X射线吸收的宏观规律321

二、连续X射线的吸收宏观规律324

三、吸收的微观机理324

第四节 X射线在医学中的应用326

一、放射治疗326

二、临床诊断327

三、X射线断层摄影术328

四、计算机断层摄影术328

习题十五330

二、原子核的质量331

一、原子核的组成331

第一节 原子核的基本性质331

第十六章原子核和放射性331

三、原子核的大小332

四、原子核的角动量和磁矩333

五、原子核的稳定性334

第二节 原子核的衰变335

一、α衰变335

二、β衰变336

三、γ衰变和内转换338

四、衰变纲图339

第三节 放射性核素的衰变规律340

一、衰变规律340

二、半衰期和平均寿命340

三、放射性活度341

四、两级串连衰变342

第四节 射线与物质的相互作用344

一、带电粒子与物质的相互作用345

二、光子与物质的相互作用348

三、中子与物质的相互作用350

第五节 辐射剂量350

一、X射线和γ射线的照射量351

二、吸收剂量351

三、相对生物效应系数和剂量当量352

第六节 射线探测器353

一、气体电离探测器353

二、闪烁探测器354

三、半导体探测器355

一、放射治疗356

四、热释光剂量计356

第七节 原子核技术在医学上的应用356

二、射线成象357

三、射线分析357

习题十六357

第十七章医学物理专题359

第一节 膜电位及神经传导的电学原理359

一、能斯脱方程359

二、静息电位360

三、动作电位361

四、神经传导362

第二节 生物磁现象363

一、磁场的生物效应364

二、生物磁场366

第三节 激光全息368

一、全息摄影的过程及特点368

二、全息摄影的原理369

三、激光全息术在医学中的应用370

第四节 X射线CT简介371

一、X射线CT的意义371

二、X射线CT的成象原理372

三、X射线CT的数学方法373

四、X射线CT的限制因素376

第五节 核磁共振成象（NMR-CT）377

一、核磁共振成象技术发展简史377

二、核磁共振成象的基本原理378

三、核磁共振成象方法384

四、NMR参数测量和脉冲序列扫描方法386

五、核磁共振成象的特点及医学应用389

第六节 X荧光分析391

一、基本原理392

二、实验装置和方法394

三、样品分析395

第七节 量子生物学简介396

一、量子生物学的主要研究内容396

二、量子生物学展望399

习题十七399

本书主要参考文献401

习题答案402

附录410