医学物理学(第二版)

目录
序
前言
绪论　1
第1章　刚体的运动　2
1.1　刚体及其运动　3
1.1.1　刚体的概念　3
1.1.2　刚体的平动与转动　3
1.2　刚体的定轴转动　4
1.2.1　描述刚体定轴转动的物理量　4
1.2.2　刚体的定轴转动定律　6
1.2.3　刚体定轴转动的动能定理　10
1.3　刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律　11
1.3.1　刚体对定轴的角动量　11
1.3.2　刚体定轴转动的角动量定理　11
1.3.3　刚体定轴转动的角动量守恒定律　12
1.4　刚体的旋进　13
习题一　14
第2章　流体　18
2.1　流体的运动　19
2.1.1　理想流体与实际流体　19
2.1.2　稳定流动和非稳定流动　19
2.1.3　流线和流管　20
2.1.4　连续性方程　21
2.1.5　流体对管壁的反作用　22
2.2　理想流体的伯努利方程　23
2.2.1　理想流体伯努利方程的推导　23
2.2.2　理想流体伯努利方程的应用　25
2.3　黏性流体的运动状态　30
2.3.1　黏性流体的三种运动状态　30
2.3.2　牛顿黏滞定律　30
2.3.3　雷诺数　32
2.4　黏性流体的运动规律　32
2.4.1　黏性流体的伯努利方程　32
2.4.2　泊肃叶定律　33
2.4.3　斯托克斯定律　35
2.5　血液的流动　36
2.5.1　红细胞的轴向集中　36
2.5.2　血流速度和血压的分布　36
2.5.3　血液黏度　37
习题二　38
第3章　振动和波动　41
3.1　简谐振动　42
3.1.1　简谐振动方程　42
3.1.2　简谐振动的特征量　44
3.1.3　旋转矢量图法　45
3.1.4　简谐振动的能量　46
3.1.5　两个同方向、同频率简谐振动的合成　47
3.2　机械波　48
3.2.1　机械波的相关概念　48
3.2.2　简谐波的波动方程　49
3.2.3　波的能量和强度　51
3.2.4　惠更斯原理　52
3.2.5　波的干涉　53
3.3　声波、超声波及多普勒效应　55
3.3.1　声波　55
3.3.2　超声波　55
3.3.3　多普勒效应　56
3.4　超声波在医学上的应用　58
3.4.1　物理基础与超声成像　58
3.4.2　多普勒信号的多种显示方式　64
3.4.3　超声在治疗方面的应用　65
习题三　67
第4章　分子动理论　70
4.1　平衡态及状态参量　71
4.2　温度和温标　71
4.2.1　摄氏温标　72
4.2.2　华氏温标　72
4.2.3　热力学温标　72
4.3　分子之间的相互作用力　73
4.4　理想气体分子动理论　74
4.4.1　理想气体状态方程　74
4.4.2　理想气体的微观模型和统计模型　75
4.4.3　理想气体的压强公式和能量公式　76
4.4.4　理想气体定律　79
4.5　气体分子速率分布律和能量分布律　80
4.5.1　麦克斯韦速率分布律　80
4.5.2　气体分子的三种速率　81
4.5.3　平均自由程和平均碰撞频率　82
4.5.4　玻尔兹曼能量分布律　83
4.6　非平衡态输运过程　85
4.6.1　热传导　85
4.6.2　扩散　85
4.6.3　透膜输运　86
4.7　液体的表面现象　87
4.7.1　液体的表面张力和表面能　87
4.7.2　弯曲液面下的附加压强　89
4.7.3　润湿、不润湿与毛细现象　91
4.7.4　气体栓塞　93
4.7.5　肺表面活性物质　94
习题四　96
第5章　热力学基础　99
5.1　热力学**定律　100
5.1.1　准静态过程　100
5.1.2　功热量内能　101
5.1.3　热力学**定律　102
5.2　热力学**定律在理想气体等值过程中的应用　103
5.2.1　等体过程　103
5.2.2　等压过程　104
5.2.3　等温过程　105
5.2.4　绝热过程　105
5.3　热力学循环卡诺循环　107
5.3.1　热力学循环及其效率　107
5.3.2　卡诺循环及其效率　109
5.4　热力学第二定律　110
5.4.1　可逆与不可逆过程　110
5.4.2　热力学第二定律的两种典型表述　111
5.4.3　卡诺定理　112
5.4.4　克劳修斯等式熵　112
5.4.5　克劳修斯不等式熵增原理　114
5.4.6　热力学第二定律的统计意义　116
5.4.7　生命系统的熵　118
习题五　119
第6章　静电场　122
6.1　静电场的描述　123
6.1.1　电荷库仑定律　123
6.1.2　电场强度　124
6.2　静电场的高斯定理　127
6.2.1　电场线电通量　127
6.2.2　高斯定理及其应用　129
6.3　静电场力做功电势　133
6.3.1　静电场力做功　133
6.3.2　电势能电势电势差　134
6.3.3　电势的计算　135
6.4　电偶极子电偶层　137
6.4.1　电偶极子　137
6.4.2　电偶层　138
6.5　静电场中的电介质　139
6.5.1　电介质的极化电极化强度　140
6.5.2　电介质中的高斯定理　141
6.6　生物电现象　143
6.6.1　生物电的发现及产生原因　143
6.6.2　能斯特方程　143
6.6.3　静息电位　145
6.6.4　动作电位　146
6.6.5　神经传导　147
6.6.6　心电图和脑电图　147
习题六　150
第7章　直流电　154
7.1　电流密度欧姆定律　155
7.1.1　电流　155
7.1.2　电流密度　155
7.1.3　金属与电解质溶液的导电性　156
7.1.4　电泳　157
7.1.5　电渗　159
7.1.6　欧姆定律的微分形式　160
7.2　基尔霍夫定律及其应用　162
7.2.1　电路的相关概念　162
7.2.2　基尔霍夫**定律　163
7.2.3　基尔霍夫第二定律　163
7.2.4　一段含源电路的欧姆定律　164
7.3　电容器的充电放电过程　165
7.3.1　电容器的充电过程　165
7.3.2　电容器的放电过程　167
7.4　医用传感器　168
7.4.1　传感器概述　168
7.4.2　传感器应用实例　171
习题七　174
第8章　电磁现象　178
8.1　恒定磁场磁场的生物效应　179
8.1.1　磁场磁感应强度　179
8.1.2　磁场中的高斯定理　181
8.1.3　电流的磁效应　182
8.1.4　安培环路定理及其应用　186
8.1.5　磁场对运动电荷和电流的作用　188
8.1.6　磁介质　192
8.1.7　磁场的生物效应　195
8.2　电磁感应电磁场理论　196
8.2.1　法拉第电磁感应定律　197
8.2.2　愣次定律　198
8.2.3　动生电动势和感生电动势　198
8.2.4　自感与互感　201
8.2.5　位移电流麦克斯韦方程组　204
8.2.6　电磁场对生物体的作用　206
习题八　208
第9章　几何光学　212
9.1　几何光学的基本定律　213
9.1.1　光的直线传播定律　213
9.1.2　光的独立传播定律　213
9.1.3　光的反射定律和折射定律　214
9.2　球面折射　215
9.2.1　单球面折射物像公式　215
9.2.2　符号规则　216
9.2.3　单球面折射的高斯公式　217
9.2.4　共轴球面系统　218
9.3　透镜　219
9.3.1　薄透镜　219
9.3.2　薄透镜组合　221
9.3.3　厚透镜　222
9.3.4　柱面透镜　223
9.3.5　透镜的像差　224
9.4　眼睛　224
9.4.1　眼睛的光学结构　225
9.4.2　人眼的调节　226
9.4.3　眼睛的分辨本领：视力　226
9.4.4　眼睛的屈光不正及矫正　227
9.5　目视光学仪器　230
9.5.1　放大镜　230
9.5.2　显微镜　231
9.5.3　显微镜的分辨本领　232
习题九　234
第10章　波动光学　236
10.1　光的干涉　237
10.1.1　相干光　237
10.1.2　光程和光程差　238
10.1.3　杨氏双缝实验　239
10.1.4　劳埃德镜实验　243
10.1.5　薄膜干涉　243
10.2　光的衍射　245
10.2.1　单缝衍射　246
10.2.2　圆孔衍射　250
10.2.3　光栅衍射　252
10.3　光的偏振　254
10.3.1　自然光和偏振光　254
10.3.2　马吕斯定律　255
10.3.3　布儒斯特定律　257
10.3.4　物质的旋光　258
习题十　260
第11章　量子力学基础　263
11.1　黑体福射　264
11.1.1　热辐射　264
11.1.2　黑体福射实验　265
11.1.3　用经典理论解释黑体辐射实验规律　267
11.1.4　普朗克能量量子化假设　268
11.2　光的波粒二象性　268
11.2.1　光电效应　268
11.2.2　康普顿效应　272
11.3　氢原子光谱和玻尔理论　275
11.3.1　氢原子光谱　275
11.3.2　经典理论解释氢原子光谱规律　276
11.3.3　玻尔理论　277
11.4　物质波的波动性　279
11.4.1　德布罗意物质波　279
11.4.2　戴维孙-革末实验、德布罗意的物质波验证　280
11.4.3　德布罗意波的统计解释　281
11.4.4　德布罗意物质波的应用　281
11.4.5　不确定关系　282
11.5　激光及其医学应用　284
11.5.1　激光及激光器　284
11.5.2　激光的医学应用　288
习题十一　291
第12章　X射线　294
12.1　X射线的产生　295
12.1.1　X射线的产生装置　295
12.1.2　X射线的硬度和强度　297
12.2　X射线谱　297
12.2.1　连续X射线谱　298
12.2.2　标识X射线谱　299
12.3　X射线的性质　301
12.3.1　X射线的基本性质　301
12.3.2　X射线的衍射　302
12.4　物质对X射线的衰减规律　304
12.4.1　单色X射线的衰减规律　304