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绪论1

一、物理学的研究对象1

二、物理学与生命科学的关系1

第一章 生物力学基础4

第一节 刚体的定轴转动4

一、描述刚体转动的物理量5

二、转动动能和转动惯量7

三、力矩和转动定律8

四、刚体的角动量10

五、刚体的进动12

第二节 应力 应变 弹性模量13

一、应力13

二、应变14

三、弹性模量15

第三节 骨骼与肌肉的力学性质16

一、骨骼的力学性质16

二、肌肉的力学性质17

第四节 作用于骨骼上的力19

一、人体平衡的力学条件19

二、人体中的杠杆作用20

三、作用在髋关节上的力23

四、作用在脊柱上的力24

第二章 血液的流动28

第一节 理想流体的定常流动28

一、理想流体28

二、定常流动29

三、连续性方程29

第二节 黏性流体的流动30

一、层流和湍流30

二、牛顿黏滞定律31

三、雷诺数32

第三节 黏性流体的运动规律33

一、黏性流体的伯努利方程33

二、泊肃叶定律 外周阻力34

三、斯托克斯定律 血沉36

第四节 血液在循环系统中的流动38

一、血液的组成及特性38

二、心脏做功39

三、血流速度分布40

四、血流过程中的血压分布41

第三章 振动与波动44

第一节 简谐振动44

一、简谐振动的运动方程44

二、简谐振动的特征量45

三、简谐振动的矢量图表示法47

四、简谐振动的能量47

五、阻尼振动 受迫振动 共振48

第二节 简谐振动的合成49

一、同方向、同频率简谐振动的合成49

二、同方向、不同频率简谐振动的合成50

三、振动的分解 频谱分析51

第三节 简谐波53

一、波的产生和传播53

二、惠更斯原理54

三、波动方程56

四、波的能量和强度57

五、波的衰减58

第四节 波的干涉59

一、波的叠加原理59

二、波的干涉59

三、驻波61

第四章 超声波 超声诊断仪的物理原理65

第一节 声波65

一、声波的基本性质65

二、声压和声阻抗66

三、声强和声强反射系数67

四、多普勒效应68

第二节 声学在医学中的应用70

一、人耳的听觉区域70

二、声强级和响度级71

三、体外冲击波碎石73

第三节 超声波74

一、超声波的性质74

二、超声波的产生和接收75

三、超声波对物质的作用 超声刀76

第四节 超声诊断仪的物理原理77

一、A型超声77

二、B型超声78

三、M型超声79

四、D型超声79

五、彩超80

第五章 分子动理论81

第一节 物质的微观结构81

一、热运动 分子力81

二、理想气体的微观模型83

第二节 理想气体分子动理论83

一、气体的物态方程84

二、理想气体的压强方式85

三、理想气体的能量公式86

第三节 热平衡态的统计分布88

一、麦克斯韦速度分布定律88

二、玻耳兹曼能量定律89

三、气体的溶解 高压氧疗90

第四节 液体的表面现象91

一、表面张力 表面能91

二、弯曲液面下的附加压强94

三、毛细现象 气体栓塞96

四、表面活性物质与表面吸附98

第六章 热力学基础101

第一节 热力学的一些基本概念101

一、热力学系统及其基本描述101

二、内能 功和热102

第二节 热力学第一定律104

一、热力学第一定律104

二、热力学第一定律的应用105

三、循环过程 热机和制冷机108

四、人体的能量交换112

五、体温的恒定和控制113

第三节 热力学第二定律114

一、热力学第二定律114

二、可逆过程与不可逆过程115

三、热力学第二定律的统计意义116

第四节 熵和熵增加原理116

一、熵的概念117

二、熵的增加原理117

三、人体中的熵变问题118

第七章 静电场121

第一节 电场强度和高斯定理121

一、电场强度121

二、场强叠加原理122

三、电场线和电通量125

四、高斯定理及其应用126

第二节 电势129

一、静电场的环路定理129

二、电势 电势差131

三、场强与电势的关系132

四、电偶极子电场的电势133

五、电偶层电场的电势134

第三节 静电场中的电介质135

一、电介质的极化135

二、电介质中的静电场136

三、电容器静电场的能量138

第四节 生物膜电位139

一、能斯特方程139

二、静息电位141

三、动作电位142

第五节 心电知识142

一、心电的产生和心电偶143

二、空间心电向量环143

三、心电图导联144

第八章 稳恒磁场148

第一节 磁场 磁感应强度148

一、磁感应强度148

二、磁通量 磁场中的高斯定理149

三、毕奥-萨伐尔定律150

四、毕奥-萨伐尔定律的应用151

五、安培环路定理153

第二节 磁场对运动电荷和电流的作用154

一、磁场对运动电荷的作用154

二、磁场对载流导线的作用154

三、霍尔效应155

四、质谱仪156

五、生物医学传感器158

第三节 磁介质159

一、磁介质中的磁场159

二、顺磁质 抗磁质和铁磁质160

三、超导磁体160

第四节 电磁感应162

一、电磁感应定律162

二、动生电动势164

三、感生电动势 有旋电场165

四、自感 互感166

第五节 生物磁现象168

一、人体生物磁场168

二、磁场的生物效应168

第九章 直流电171

第一节 电流密度171

一、电流 电流密度171

二、欧姆定律的微分形式173

三、电解质的导电174

四、电泳175

第二节 电路的基本定律176

一、一段含源电路的欧姆定律176

二、基尔霍夫电路定律177

第三节 电容器的充放电178

一、电容器的充电过程179

二、电容器的放电过程180

三、心脏除颤器181

第四节 电流对人体的作用182

一、人体的导电特性182

二、直流电对人体的作用183

三、低频电的作用 心脏起搏器184

四、高频电疗和高频电刀185

五、人体的触电问题186

第十章 波动光学190

第一节 光的干涉190

一、光的相干性190

二、杨氏双缝干涉实验191

三、劳埃德镜实验193

四、光程和光程差194

五、薄膜干涉195

第二节 光的衍射197

一、光的衍射现象198

二、惠更斯-菲涅耳原理199

三、夫琅和费单缝衍射200

四、圆孔衍射 光学仪器的分辨率203

五、光栅衍射205

第三节 光的偏振207

一、自然光与偏振光207

二、偏振片的起偏与检偏208

三、马吕斯定律209

四、旋光现象209

第四节 光的吸收和散射210

一、光的吸收210

二、光的散射211

第十一章 几何光学214

第一节 球面折射214

一、折射定律214

二、单球面折射215

三、共轴球面系统216

第二节 透镜成像217

一、薄透镜成像217

二、薄透镜的组合220

三、共轴球面系统的三对基点222

四、透镜的像差224

第三节 眼的光学系统225

一、眼的结构和光学性质225

二、眼的分辨本领和视力227

第四节 非正视眼的矫正228

一、近视眼228

二、远视眼229

三、老花眼230

四、散光眼230

第十二章 激光及其在生物医学中的应用233

第一节 激光的基本原理233

一、光与物质的相互作用233

二、粒子数反转原理235

三、光学谐振腔236

四、激励装置239

第二节 激光的特性240

一、方向性好240

二、亮度高、强度大240

三、单色性好240

四、相干性好241

五、偏振性好241

第三节 激光的生物医学应用242

一、激光生物效应242

二、激光生物技术245

三、激光诊断方法248

四、激光治疗方法249

五、激光的其他临床应用254

第十三章 原子核与放射性256

第一节 原子核的结构和性质256

一、原子核的组成256

二、结合能 原子核的稳定性257

三、原子核的自旋和磁矩259

四、核力260

第二节 原子核的放射性衰变260

一、α衰变261

二、β衰变和电子俘获261

三、γ衰变和内转换263

第三节 核衰变的规律263

一、核衰变定律263

二、半衰期和平均寿命264

三、放射性活度266

四、放射平衡266

第四节 射线与物质的相互作用267

一、带电粒子与物质的相互作用267

二、光子与物质的相互作用268

三、中子与物质的相互作用269

第五节 射线的探测、剂量与防护270

一、射线的探测270

二、射线的剂量273

三、放射性防护273

第六节 放射性核素的医学应用274

一、放射治疗与γ刀274

二、示踪原子276

三、放射性核素成像276

第十四章 X射线成像的物理基础281

第一节 X射线的产生及基本性质281

一、X射线的产生281

二、X射线的基本性质282

三、X射线的强度和硬度283

第二节 X射线衍射X射线谱283

一、X射线衍射283

二、X射线谱285

第三节 X射线的吸收288

一、线性吸收系数与质量吸收系数288

二、半价层289

三、质量吸收系数与波长的关系289

第四节 X射线成像290

一、常规X射线投影成像290

二、X射线电子计算机断层成像291

附录A中英文名词对照297

附录B国际单位制304

附录C物理学常用常量（1998年推荐值）306

参考文献307