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第1章 人体力学基础1

第一节 刚体的定轴转动1

一、定轴转动的运动学规律1

二、定轴转动的动力学规律3

三、力矩和定轴转动定律5

四、角动量与角动量守恒定律6

五、进动现象8

第二节 物体的弹性和形变9

一、应力9

二、应变10

三、物体的弹性11

第三节 骨与肌肉的力学特性12

一、骨骼的力学特性12

二、肌肉的力学特性14

第2章 流体的运动17

第一节 理想流体与定常流动17

一、理想流体17

二、定常流动18

三、连续性方程18

第二节 伯努利方程19

一、伯努利方程19

二、伯努利方程的应用21

第三节 黏性流体的流动24

一、层流与湍流24

二、雷诺数25

三、牛顿黏度定律26

第四节 黏性流体的运动规律27

一、黏性流体的伯努利方程27

二、泊肃叶定律28

三、斯托克斯黏性公式29

第五节 血流动力学基础29

一、心脏做功29

二、人体循环系统中的血压分布30

三、人体循环系统中的血流速度32

第3章 振动与波34

第一节 简谐振动34

一、简谐振动方程34

二、简谐振动的矢量图示法38

三、简谐振动的能量38

第二节 两个同方向、同频率的简谐振动的合成39

第三节 机械波40

一、机械波的形成40

二、横波和纵波40

三、波面和波线41

四、波速、波长、波的周期和频率41

第四节 简谐波42

一、平面简谐波的波函数42

二、波动方程43

第五节 波的能量与衰减44

一、波的能量44

二、波的强度45

三、波的衰减45

第六节 波的叠加原理与波的干涉46

一、惠更斯原理46

二、波的叠加原理47

三、波的干涉现象和规律47

第4章 声波和超声波52

第一节 声波52

一、声速53

二、声压与声阻抗53

三、声强、听觉区域和声强级54

四、响度、响度级和等响曲线55

五、声波的反射与透射56

六、次声与噪声57

第二节 多普勒效应58

一、多普勒效应58

二、冲击波59

第三节 超声波60

一、超声波的产生60

二、超声波的特性60

三、超声波的医学应用61

第5章 分子动理论67

第一节 物质的微观模型67

第二节 理想气体分子动理论68

一、理想气体的微观模型68

二、理想气体的物态方程69

三、理想气体的压强公式69

四、理想气体的能量公式71

五、理想气体的分压定律72

第三节 气体分子速率分布律和能量分布律73

一、气体分子的速率分布函数73

二、麦克斯韦速率分布定律74

三、玻尔兹曼能量分布定律76

第四节 液体的表面现象77

一、表面张力77

二、表面能79

三、表面活性物质和表面吸附80

四、弯曲液面的附加压强80

五、毛细现象82

六、气体栓塞84

第6章 静电场87

第一节 电场及电场强度87

一、库仑定律87

二、电场与电场强度87

三、场强叠加原理88

四、电场强度的计算88

第二节 静电场中的高斯定理90

一、电场线和电通量90

二、高斯定理91

三、高斯定理的应用93

第三节 静电场的环路定理94

一、静电场力所做的功及环路定理94

二、电势能与电势95

三、电场强度与电势梯度的关系96

第四节 电偶极子及电偶层97

一、电偶极子的电场97

二、电偶层98

三、心电知识99

第五节 静电场中的电介质101

一、电介质的极化101

二、电介质中的高斯定理及静电场方程103

三、电容器104

四、静电场的能量105

第7章 直流电108

第一节 电流密度和欧姆定律的微分形式108

一、电流和电流密度108

二、电流的连续性方程和恒定条件110

三、欧姆定律的微分形式110

四、金属与电解质的导电性111

第二节 直流电路定律112

一、电源及其电动势112

二、一段含源电路的欧姆定律113

三、基尔霍夫定律114

第三节 电容器的充放电过程117

一、电容器的充电过程117

二、电容器的放电过程118

第四节 生物膜电位119

一、能斯特方程119

二、动作电位120

第五节 直流电的医学应用121

一、人体的导电性121

二、直流电对人体的作用121

三、电疗123

第8章 磁场与电磁感应126

第一节 磁场与磁感应强度126

一、磁场126

二、磁感应强度127

三、磁感应线及磁通量128

第二节 描述磁场的基本定律129

一、磁场中的高斯定理129

二、毕奥-萨伐尔定律129

三、毕奥-萨伐尔定律的应用130

四、安培环路定理133

第三节 磁场对运动电荷的作用135

一、洛伦兹力135

二、带电粒子在磁场中的运动135

三、霍尔效应136

第四节 磁场对载流导线的作用137

一、磁场对载流导线的作用及安培力137

二、磁场对平面载流线圈的作用138

三、磁矩138

第五节 磁介质139

一、介质中的磁场139

二、磁介质的分类140

三、超导体及其磁学特性141

第六节 生物磁场和磁场的生物效应简介142

第七节 电磁感应144

一、电磁感应定律144

二、自感147

三、RL电路147

四、磁场的能量149

第9章 波动光学153

第一节 光的干涉153

一、光的相干性153

二、杨氏双缝干涉实验154

三、光程和光程差155

四、薄膜干涉157

第二节 光的衍射159

一、光的衍射现象159

二、惠更斯-菲涅耳原理159

三、单缝衍射160

四、圆孔衍射163

五、光学仪器的分辨率163

六、光栅衍射165

第三节 光的偏振167

一、自然光与偏振光167

二、偏振片的起偏和检偏及马吕斯定律169

三、反射和折射时光的偏振171

第四节 晶体的双折射现象172

第五节 旋光现象173

第六节 光的吸收174

一、朗伯定律174

二、朗伯-比尔定律175

第10章 几何光学178

第一节 球面折射178

一、单球面折射178

二、共轴球面系统181

第二节 薄透镜182

一、薄透镜182

二、薄透镜组合185

第三节 眼睛187

一、眼的光学结构187

二、眼的调节188

三、眼的分辨本领及视力189

四、眼的屈光不正及其矫正190

第四节 放大镜与光学显微镜193

一、放大镜193

二、光学显微镜194

三、特殊光学显微镜196

第五节 光纤内镜197

一、光纤内镜的工作原理198

二、光纤内镜的结构及医学应用199

第11章 激光201

第一节 激光的产生机制201

一、原子能级及粒子辐射跃迁201

二、产生激光的条件和物质基础203

三、激光器206

第二节 激光的特性207

一、方向性好207

二、亮度高、强度大207

三、单色性好207

四、相干性好207

五、偏振性好208

第三节 激光的生物作用和医学应用208

一、激光的生物作用208

二、激光在基础医学研究中的应用209

三、激光的临床应用210

第四节 激光的危害与防护211

一、激光的伤害211

二、激光的安全防护212

第12章 X射线214

第一节 X射线的产生及X射线谱214

一、X射线的产生214

二、X射线谱215

第二节 X射线的基本特征217

一、X射线的本质217

二、X射线的性质218

三、X射线的强度和硬度218

第三节 X射线的衰减规律219

一、扩散衰减219

二、散射衰减219

三、吸收衰减219

第四节 X射线的医学应用222

一、X射线诊断222

二、X射线治疗225

三、X射线防护226

第13章 核放射及其医学防护228

第一节 原子核的基本性质228

一、原子核的组成228

二、原子核的性质228

三、放射性核素和同位素229

四、原子核的结合能229

五、原子核的稳定性230

第二节 原子核的放射性衰变231

一、衰变类型231

二、核衰变规律232

第三节 射线与物质的相互作用234

一、带电粒子与物质的相互作用235

二、光子与物质的相互作用235

三、中子与物质的相互作用237

第四节 射线的辐射剂量与防护237

一、射线的辐射剂量238

二、射线的生物效应239

三、射线的防护240

第五节 放射性同位素的医学应用242

一、示踪原理242

二、放射诊断242

三、放射治疗243

第14章 核磁共振247

第一节 核磁共振的基本概念247

一、原子核的磁矩247

二、核磁共振249

三、弛豫过程与弛豫时间250

第二节 核磁共振波谱252

一、化学位移252

二、核磁共振波谱252

三、核磁共振波谱分析253

第三节 核磁共振成像的基本原理和方法253

一、核磁共振成像的基本方法253

二、脉冲序列与加权图像255

三、人体的核磁共振成像258

第四节 核磁共振在医学中的应用260

一、核磁共振成像的优点260

二、核磁共振成像的局限性260

三、核磁共振成像的临床应用261

第15章 量子力学基础263

第一节 黑体辐射263

一、黑体辐射263

二、黑体辐射定律265

三、普朗克能量量子化假设266

第二节 光电效应267

一、光电效应267

二、爱因斯坦的量子解释268

第三节 康普顿效应269

一、康普顿效应269

二、光子理论对康普顿效应的说明270

第四节 氢原子光谱及玻尔的氢原子理论271

一、氢原子光谱271

二、玻尔的氢原子理论272

第五节 物质的波动性质274

一、德布罗意波274

二、德布罗意波的实验验证274

三、不确定关系275

第六节 波函数及薛定谔方程277

一、波函数及其统计解释277

二、薛定谔方程278

附录A国际单位制281

附录B 基本物理常数282

参考文献283