安徽省高等学校“十三五”省级规划教材,安徽省一流教材建设项目。“医用物理”课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。在本教材中,我们强调了物理学方法,主要包括模型的建立、适用范围、非理想情况的处理等;强调医学中需要的物理学理论知识和基本的思维训练;忽略过多的数学推导;在介绍有关的物理学基础理论知识同时,加强其在医学临床中相关应用的介绍与讨论,拓宽学生的知识面。此次再版更新了章节内容,替换了相应例题和习题,更加适应教学使用。本书适合医学院校本科生作为教材使用。
《医用物理学》自2008年7月初次出版以来,一直是安徽省省级规划教材。该教材经过整整十年的使用,教材编委会于2019年2月完成了第3版的修订工作。本次修订的原则是:
(1)充分体现物理学的基本思想、物理学的原理及方法在医学和生命科学中的应用。
(2)充分体现医学生学习的特点,注意理论与实际紧密结合,适应医学类院校培养目标及要求。
(3)充分体现学科特色,方便教学活动的开展。
“医用物理学”是医学类各专业的必修课程,在教学活动过程中,我们既是教材的编写者,也是教材的使用者。自编写本书以来,我们就一直不断地以科学的态度、严谨的教学规范、高质量的培养标准和结合性较强的目光来审视它。为了充分发挥《医用物理学》在医学类院校的“高素质、严要求”人才培养过程中的作用,我们在本书修订过程中,力求做到在充分反映本课程基本内容的同时,保证语言简练、内容通俗易懂。基于上述修订原则,《医用物理学》(第3版)基本保留了上一版的结构与框架,主要修订的内容如下:
(1)在部分章节中增加了物理学原理在医学中的应用,如第1章增加了骨骼的力学性能特点和疲劳特性,第6章增加了心电图的部分概念,第8章增加了直流电对人体的作用,第10章增加了电子内窥镜等相关内容;同时,对部分内容也作了删减,如第8章删除了金属和电解质的导电性等内容。
陈月明,主编。 陈月明,安徽医科大学物理教研室副教授,硕士生导师,主要研究方向为医学物理学、生命信息监测,至今从事高等教育工作已有33年。主编、参编国家级和省级规划教材10部。
第3版 前言
第2版 前言
前言
绪论
0.1 物理学的内涵及其研究内容
0.2 物理学与医学之间的关系
0.3 物理学的研究方法
第1章 物体的弹性
1.1 应变和应力
1.1.1 应变
1.1.2 应力
1.2 弹性模量
1.2.1 弹性与塑性
1.2.2 弹性模量
1.3 形变势能
1.4 骨的力学性质
1.4.1 骨的受力
1.4.2 骨的力学特性
习题
第2章 流体的运动
2.1 理想流体的流动
2.1.1 理想流体
2.1.2 稳定性流动
2.1.3 连续性方程
2.1.4 伯努利方程
2.1.5 伯努利方程的应用
2.2 黏性流体的流动
2.2.1 层流和湍流
2.2.2 牛顿黏滞定律
2.2.3 雷诺数
2.2.4 黏性流体的运动规律
2.3 血液的流动
2.3.1 血液循环的物理模型
2.3.2 循环系统中的血流速度
2.3.3 血流过程中的血压分布
习题
第3章 振动、波动和声
3.1 简谐振动
3.1.1 简谐振动的动力学特征
3.1.2 简谐振动方程
3.1.3 简谐振动的特征量
3.1.4 振幅、初相与初始条件的关系
3.1.5 简谐振动的旋转矢量图示法
3.1.6 简谐振动的能量
3.1.7 两个同方向、同频率简谐振动的合成
3.2 波的产生与传播
3.2.1 机械波的产生与传播
3.2.2 波面和波线
3.2.3 波长、波速、波的周期和频率
3.3 平面简谐波的波动方程
3.4 波的强度与波的衰减
3.4.1 波的强度
3.4.2 波的衰减
3.5 波的干涉
3.5.1 波的叠加原理
3.5.2 波的干涉
3.5.3 驻波
3.6 声波
3.6.1 声压、声阻抗与声强
3.6.2 声波的反射与透射
3.6.3 听觉域
3.6.4 声强级与响度级
3.7 超声波及其在医学上的应用
3.7.1 超声波的特性
3.7.2 超声波与物质的相互作用
3.7.3 超声波的产生与接收
3.7.4 超声波在医学上的应用
习题
第4章 分子动理论
4.1 物质的微观结构
4.2 理想气体分子动理论
4.2.1 理想气体的微观模型
4.2.2 理想气体的状态方程
4.2.3 理想气体的压强公式
4.2.4 理想气体的能量公式
4.2.5 混合气体的分压强
4.3 热平衡态的统计分布
4.3.1 麦克斯韦速率分布定律
4.3.2 玻耳兹曼能量分布规律
4.3.3 气体的溶解和高压氧治疗
4.4 液体的表面现象
4.4.1 表面张力和表面能
4.4.2 弯曲液面下的附加压强
4.4.3 毛细现象
4.4.4 气体栓塞
4.4.5 表面活性物质和表面吸附
习题
第5章 热力学基础
5.1 热力学第一定律
5.1.1 热力学系统和准静态过程
5.1.2 内能、功和热量
5.1.3 热力学第一定律
5.1.4 热力学第一定律的应用
5.2 循环过程和卡诺循环
5.2.1 循环过程
5.2.2 热机效率
5.2.3 卡诺循环
5.3 热力学第二定律
5.3.1 热力学第二定律的两种表述
5.3.2 卡诺定理
5.4 熵和熵增原理
5.4.1 熵的概念
5.4.2 熵增原理
习题
……
第6章 静电场
第7章 稳恒磁场
第8章 稳恒电流
第9章 波动光学
第10章 几何光学
第11章 激光及其医学应用
第12章 量子力学基础
第13章 X射线
第14章 原子核与放射性
第15章 核磁共振
附录 基本物理常量
参考文献