醫學物理學(案例版第2版)（簡體書）

《中國科學院教材建設專家委員會規劃教材．全國高等醫學院校規劃教材：醫學物理學（案例版）（第2版）》主要內容包括：人體力學基礎知識、振動和波、聲波與超聲波、流體的流動、分子動理論、生命過程中的熱力學、人體的生物電場、直流電、磁場及其生物效應、幾何光學、光的波動性、光的粒子性、量子力學基礎、相對論基礎、激光、X射線、原子核和放射性、核磁共振等。

潘志達、蓋立平主編的《醫學物理學(第2版案例版供臨床預防基礎口腔麻醉影像藥學檢驗護理法醫等專業使用全國高等醫藥院校規劃教材)》以五年制臨床醫學專業本科生為主要使用對象，兼顧與醫學相關的其他專業。全書共十八章，涵蓋了人體力學、生命過程中的熱力學、人體的生物電場與磁場、光的波粒二象性、量子力學及相對論基礎、激光、X射線、原子核及其放射性、核磁共振等教學內容。希望不同類型的學校和專業，在教學中根據各自的情況有選擇地使用。

緒論
第一章人體力學基礎知識
第一節剛體的轉動
第二節物體的彈性
第三節肌肉和骨骼的力學性質
第四節人體的靜力平衡

第二章振動和波
第一節簡諧振動
第二節簡諧振動的合成
第三節簡諧波
第四節波的能量
第五節波的干涉

第三章聲波與超聲波
第一節聲波
第二節超聲波
第三節超聲波的醫學應用

第四章流體的流動
第一節理想流體的穩定流動
第二節伯努利方程及其應用
第三節實際流體的流動
第四節血液的流動
第五節血液的流變

第五章分子動理論
第一節物質的微觀結構
第二節理想氣體分子運動論
第三節氣體分子速率和能量的統計分佈規律
第四節液體的表面現象

第六章生命過程中的熱力學
第一節人體代謝的熱力學第一定律
第二節熱力學第二定律與生命現象
第三節生命現象研究的重要熱力學參數
第四節熱和冷的生物效應及醫學應用

第七章人體的生物電場
第一節靜電場中的幾個基本概念
第二節電偶極子與電偶層的電場
第三節靜電場中的電介質
第四節膜電位和神經傳導
第五節心電的向量原理
第六節心電圖的形成與描記

第八章直流電
第一節歐姆定律的微分形式
第二節基爾霍夫定律
第三節電容器的充電和放電
第四節直流電在醫學中的應用

第九章磁場及其生物效應
第一節磁場磁感應強度
第二節電流的磁場
第三節磁場對電流的作用
第四節磁介質
第五節生物磁場
第六節磁診斷技術和磁場療法

第十章幾何光學
第一節球面折射
第二節透鏡
第三節眼屈光
第四節放大鏡和顯微鏡
第五節內鏡

第十一章光的波動性
第一節光的干涉
第二節光的衍射
第三節光的偏振
第四節光的吸收

第十二章光的粒子性
第一節黑體輻射普朗克量子假說
第二節光電效應
第三節康普頓效應

第十三章量子力學基礎
第一節氫原子的玻爾理論
第二節薛定諤方程
第三節量子力學的原子結構概念

第十四章相對論基礎
第一節狹義相對論假設
第二節狹義相對論時空觀
第三節相對論力學基礎
第四節廣義相對論基礎

第十五章激光
第一節激光的基本特性
第二節激光的產生原理
第三節醫用激光器
第四節軍用激光器
第五節激光的生物效應
第六節激光在醫學中的應用及防護
第七節激光在軍事中的應用

第十六章X射線
第一節X射線的產生X射線的強度和硬度
第二節X射線的性質
第三節X射線的吸收
第四節X射線在醫學上的應用

第十七章原子核和放射性
第一節原子核的基本性質
第二節原子核的衰變類型
第三節原子核的衰變規律
第四節射線與物質的相互作用
第五節輻射劑量與防護
第六節放射性核素在醫學上的應用

第十八章核磁共振
第一節核磁共振的物理學原理
第二節磁共振成像原理
第三節磁共振成像系統
參考文獻
附錄一基本物理常量
附錄二國際單位制
索引

【教學要求】
1.掌握轉動慣量、角動量的概念以及轉動定律和角動量守恒定律。
2.掌握應力、應變、彈性模量等概念。
3.理解骨骼與肌肉的力學性質。
4.了解人體的靜力平衡及其條件。
案例1-1
人體力學是生物力學的一個分支，它基于物理學最基本的力學知識，用力學的觀點和方法定量地研究和描述人體組織及器官的力學特征。人體力學研究的內容十分豐富，在宏觀方面，它以力學的觀點研究人體的臟器、肌肉、骨骼、關節等的結構和功能。在微觀方面，它研究生物大分子、生物聚合物、細胞、組織等的力學特性。人體力學屬于生物力學的研究范疇。它的研究推動了解剖學、組織學和生理學的發展，使人們對生命現象的認識逐步由定性的現象描述上升到定量的規律。肌肉是運動系統的動力部分，在神經系統的支配下，肌肉收縮，牽引骨骼產生運動。骨骼系統是人體的支架，從力學的觀點來看，它起著對抗重力、維持體形、完成運動和保護軟組織器官等重要作用。
問題：
1.研究人體力學有何意義？用什么方法研究？
2.肌肉是怎樣收縮的，肌肉收縮時的張力和收縮量有什么關系？
3.骨骼系統的力學特點是什么？
從力學的觀點來研究生物的科學稱為生物力學。生物力學是一門古老而又年輕的科學，近年來的研究取得了迅猛的進展。它的任務是用力學的觀點、方法和理論來解釋、處理生物界繁復無窮的現象，為人們正確地認識這些現象，并加以應用和改進，從力學的角度提供可靠的分析方法和解決問題的手段。人體力學的研究極大地推動了醫學的發展，在理論上澄清某些疾病的病理機制；在治療上提供指導，為創立新的診治方法奠定了堅實地理論基礎。
第一節 剛體的轉動
案例1-2
人體繞自身軸線的定軸轉動，通過伸展或收回雙臂來改變身體的轉動慣量，從而改變旋轉的角速度。
例如，花樣滑冰運動員在緩慢旋轉的時候，往往是把兩臂伸展開；當需要快速旋轉時，就迅速把兩臂靠攏身體，從而獲得明顯加快地旋轉速度。
問題：
1.物體的轉動與其結構有什么關系？
2.何為轉動慣量和轉動定律？
剛體（rigid body）是固體物件的理想化模型，如果一個物體在任何力的作用下不改變形狀和大小，就可以把它當作剛體處理。轉動（rotation）是指物體上的各個質點繞一轉軸作圓周運動。
一、剛體的定軸轉動
剛體可以看成由許多質點組成，每一個質點稱為剛體的一個質元，剛體這個質點系的特點是，在外力作用下各質元之間的相對位置保持不變。既然是一個質點系，所以關于質點系的基本定律就都可以應用。當然，由于剛體這一質點系有其特點，所以這些基本定律就表現為更適合于研究剛體運動的特殊形式。