醫(yī)用物理學(xué)

前言

本書是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，它是根據(jù)編者在教學(xué)第一線的教學(xué)體會(huì)編寫而成的。長期以來，醫(yī)學(xué)院校如何為本科醫(yī)學(xué)生開設(shè)物理課，教材的結(jié)構(gòu)體系是突出物理學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，還是在保證掌握一定的物理學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，融合一些物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，不同教材有不同的特色。本書編者認(rèn)為后一種方式更能適合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育對(duì)醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)要求。在參照2004年9月青島會(huì)議制定的《醫(yī)藥類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》的基礎(chǔ)上，本書注重了物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合，把學(xué)生掌握的物理學(xué)知識(shí)融進(jìn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用之中，使之成為一個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的“醫(yī)用物理學(xué)”知識(shí)體系。全書在內(nèi)容的選取和編寫方法上既保持了物理學(xué)的基本理論體系，又照顧到低年級(jí)醫(yī)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，用深入淺出的方法，將例如人體靜力學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)、人體的熱平衡、心電圖的電學(xué)原理、電流對(duì)人體的作用、入耳的聽覺特性、超聲成像、眼的光學(xué)系統(tǒng)、醫(yī)用光學(xué)儀器、光譜、激光、X射線、數(shù)字減影、X-CT成像、放射治療、磁共振成像、放射性核素成像等內(nèi)容與對(duì)應(yīng)的物理學(xué)理論和方法相結(jié)合，作了適度的介紹，使物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合更加緊密，在形式上更具體，內(nèi)容上更充實(shí)，讓學(xué)生在規(guī)定的授課學(xué)時(shí)內(nèi)掌握和了解醫(yī)學(xué)專業(yè)急需的物理學(xué)知識(shí)。多年來的教學(xué)實(shí)踐已證明，物理學(xué)與醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)，就可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣，較好地解決“醫(yī)學(xué)生為什么要學(xué)物理”的問題，消除部分學(xué)生對(duì)“醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)沒用”的誤解，使他們真正認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中所起的作用，是學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)不可缺少的基礎(chǔ)課程。本書強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、突出先進(jìn)性和應(yīng)用性，可作為基礎(chǔ)、臨床、預(yù)防、口腔、影像、法醫(yī)、麻醉、護(hù)理等醫(yī)學(xué)類專業(yè)的醫(yī)用物理學(xué)教材，也可作為長學(xué)制醫(yī)學(xué)生、研究生、教師的科研參考書。全書共分十五章，基本覆蓋了醫(yī)學(xué)各專業(yè)所需要的物理學(xué)基本知識(shí)及其在醫(yī)學(xué)中的主要應(yīng)用。編寫分工為：緒論、第一、第七、第十二章和附錄由南昌大學(xué)況明星、胡愛榮、劉笑蘭編寫；第二章由廣東醫(yī)學(xué)院張延芳編寫；第三章由蘇州大學(xué)朱天淳編寫；第四章由中山大學(xué)賀奇才編寫；第五、第六章由蘇州大學(xué)江美福編寫；第八、第九章由中山大學(xué)陳仲本編寫；第十、第十三章由第二軍醫(yī)大學(xué)江鍵編寫；第十一章由廣東醫(yī)學(xué)院吳祖明編寫；第十四、第十五章由廣州醫(yī)學(xué)院黃大同編寫。最后由陳仲本、況明星統(tǒng)一修改、整理、定稿。

內(nèi)容概要

　　《醫(yī)用物理學(xué)》在內(nèi)容的選取和編寫方法上特色鮮明，在注重保持物理學(xué)的基本理論體系的同時(shí)，照顧到醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，將物理學(xué)知識(shí)與其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用緊密結(jié)合，使教材更能體現(xiàn)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、突出先進(jìn)性和應(yīng)用性，適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求?！　　夺t(yī)用物理學(xué)》共分十五章，基本覆蓋了本科醫(yī)學(xué)各專業(yè)所需要的物理學(xué)基本知識(shí)及其在醫(yī)學(xué)中的主要應(yīng)用?！夺t(yī)用物理學(xué)》為基礎(chǔ)、臨床、預(yù)防、口腔、影像、法醫(yī)、麻醉、護(hù)理等醫(yī)學(xué)類專業(yè)的醫(yī)用物理學(xué)教材，也可作為長學(xué)制醫(yī)學(xué)生、研究生、教師的科研參考書。

書籍目錄

緒論 第一章生物力學(xué)基礎(chǔ) 1—1剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 一、角量與線量的關(guān)系 二、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 三、力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)定律 四、剛體的角動(dòng)量 1—2應(yīng)變 應(yīng)力 彈性模量 一、正應(yīng)變和正應(yīng)力 二、切應(yīng)變和切應(yīng)力 三、體應(yīng)變和體壓強(qiáng) 1—3人體生物材料的力學(xué)性質(zhì) 一、骨的力學(xué)性質(zhì) 二、肌肉的力學(xué)性質(zhì) 三、血管壁的力學(xué)性質(zhì) 1—4作用在骨骼上的力 一、物體平衡的力學(xué)條件 二、作用在踝關(guān)節(jié)的力 三、作用在髖關(guān)節(jié)的力 四、作用在脊柱上的力 習(xí)題一 第二章流體的運(yùn)動(dòng) 2—1連續(xù)性方程 一、理想流體 穩(wěn)定流動(dòng) 二、連續(xù)性方程 三、循環(huán)系統(tǒng)中血流速度的分布 2—2伯努利方程 一、伯努利方程 二、流量計(jì) 流速計(jì) 三、虹吸管 空吸作用 2—3黏性流體的流動(dòng) 一、層流 牛頓黏性定律 二、血液的黏度 三、紅細(xì)胞的軸向集中 四、湍流 雷諾數(shù) 五、黏性流體的伯努利方程 2—4泊肅葉公式和斯托克斯定律 一、泊肅葉公式 二、體循環(huán)總外周阻力 三、斯托克斯定律 四、紅細(xì)胞的沉降 2—5血壓的測(cè)量 一、循環(huán)系統(tǒng)中的血壓分布 二、血壓的測(cè)量原理 三、體位對(duì)血壓測(cè)量的影響 2—6心臟做功 一、血液循環(huán)的物理模型 二、心臟做功 習(xí)題二 第三章分子動(dòng)理論 3—1物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) 一、熱運(yùn)動(dòng) 分子力 二、理想氣體的微觀模型 3—2氣體的運(yùn)動(dòng) 一、平衡態(tài) 狀態(tài)參量 二、理想氣體物態(tài)方程 三、理想氣體的壓強(qiáng)公式 四、理想氣體的能量公式 五、道爾頓分壓定律 3—3熱平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)分布 一、麥克斯韋速率分布定律 二、玻耳茲曼能量分布定律 三、氣體的溶解 高壓氧治療 3—4液體的表面現(xiàn)象 一、表面張力 表面能 二、彎曲液面下的附加壓強(qiáng) 三、肺泡的吸氣和穩(wěn)定 四、毛細(xì)現(xiàn)象 氣體栓塞 習(xí)題三 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 4—1熱力學(xué)的一些基本概念 一、熱力學(xué)系統(tǒng)及其基本描述 二、內(nèi)能 功和熱 4—2熱力學(xué)第一定律 一、熱力學(xué)第一定律 二、熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 三、循環(huán)過程 熱機(jī)和制冷機(jī) 四、人體的能量交換 五、體溫的恒定和控制 4—3熱力學(xué)第二定律 一、熱力學(xué)第二定律 二、可逆過程與不可逆過程 三、熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 4—4熵和熵增加原理 一、熵的概念 二、熵增加原理 三、人體中的熵變問題 習(xí)題四 第五章靜電場(chǎng) 5—1電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度 一、電場(chǎng) 庫侖定律 二、電場(chǎng)強(qiáng)度 三、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理 四、電場(chǎng)線和電場(chǎng)強(qiáng)度通量 五、高斯定理及其應(yīng)用 5—2電勢(shì) 一、靜電場(chǎng)力做功 二、電勢(shì)能 電勢(shì) 三、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系 四、電偶極子電場(chǎng)的電勢(shì) 五、電偶層電場(chǎng)的電勢(shì) 5—3靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 一、導(dǎo)體的靜電平衡 二、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布 三、靜電屏蔽 5—4電介質(zhì)極化和電容器 一、電介質(zhì)的極化 二、電介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度 三、電容器 四、靜電場(chǎng)的能量 5—5細(xì)胞膜電位 心電圖的電學(xué)原理 一、能斯特方程 二、細(xì)胞靜息電位 三、心電的產(chǎn)生和心電偶 四、心電圖機(jī)和心電導(dǎo)聯(lián) 習(xí)題五 第六章磁場(chǎng) 6—1磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度 一、磁場(chǎng)力和磁感應(yīng)強(qiáng)度 二、磁感應(yīng)線和磁通量 三、畢奧—薩伐爾定律 四、幾種電流的磁場(chǎng) 五、安培環(huán)路定理 6—2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷和電流的作用 一、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 磁聚焦 二、質(zhì)譜儀 三、霍爾效應(yīng) 四、電磁流量計(jì) 電磁泵 五、磁場(chǎng)對(duì)栽流導(dǎo)線的作用 六、磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用 6—3磁介質(zhì)和超導(dǎo)磁體 一、物質(zhì)的磁性和磁化 二、超導(dǎo)體及其抗磁性 三、超導(dǎo)磁體 6—4電磁感應(yīng) 一、電磁感應(yīng)定律 二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 三、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng) 四、自感和互感 五、磁場(chǎng)的能量 6—5生物磁現(xiàn)象 一、人體生物磁場(chǎng) 二、磁場(chǎng)的生物效應(yīng) 習(xí)題六 …… 第七章電流與電路 第八章振動(dòng)和波 第九章聲和超聲 第十章波動(dòng)光學(xué) 第十一章幾何光學(xué) 第十二章量子力學(xué)基礎(chǔ) 第十三章光譜激光和X射線 第十四章原子核與放射性 第十五章磁共振成像 附錄 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （3）熱作用：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，不可避免地會(huì)有一部分聲能被介質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，從而使介質(zhì)的溫度升高，這種現(xiàn)象稱為熱效應(yīng)，它能引起介質(zhì)一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，超聲波在生物組織中傳播時(shí)，同樣會(huì)有熱效應(yīng)，這種效應(yīng)在軟組織與骨骼的交界處尤為顯著，這是由于在從軟組織中的縱波到骨骼中的橫波模式轉(zhuǎn)換中，橫波的超聲吸收系數(shù)比縱波大幾個(gè)數(shù)量級(jí)的緣故，超聲波的熱效應(yīng)對(duì)一些疾病，如腰痛、肌痛、扭傷、關(guān)節(jié)炎等有較好的療效。 高能聚焦超聲刀（HIFU）是利用超聲波熱效應(yīng)的一種治療腫瘤的設(shè)備，它能發(fā)射多束強(qiáng)功率的超聲波，經(jīng)聚焦后直接作用在腫瘤組織內(nèi)，在數(shù)十秒內(nèi)可使靶區(qū)組織的溫度上升到70～100℃。實(shí)驗(yàn)表明，在這一溫度范圍內(nèi)，不管什么癌腫，殺死癌細(xì)胞的時(shí)間只需0.1～0.25 s。超聲波的聚焦點(diǎn)在腫瘤組織中由深部到淺層，以點(diǎn)點(diǎn)成線，線線成面，面面成體的掃描方式逐步將腫瘤組織殺死。由于超聲波的方向性好，聚焦點(diǎn)的定位準(zhǔn)確，只殺死焦點(diǎn)處的腫瘤組織，而對(duì)正常組織無損傷，因而其治療效果就像外科手術(shù)刀一樣，故稱之為超聲刀。 三、超聲波的產(chǎn)生和接收 產(chǎn)生超聲波的方法有多種，在醫(yī)用超聲設(shè)備中主要是利用某些晶體（如石英、鋯鈦酸鉛等）的壓電效應(yīng)。當(dāng)這類晶體受到外力作用時(shí)，兩表面會(huì)分別產(chǎn)生正負(fù)電荷，這種現(xiàn)象稱為晶體的壓電效應(yīng)（piezoelectric effect），我們把這類晶體叫做壓電晶體（又叫壓電晶片）。反過來，如果把壓電晶體置于交變電場(chǎng)中，則晶體將發(fā)生伸縮形變，這叫晶體的逆壓電效應(yīng)，又叫電致伸縮效應(yīng)，利用晶體的上述效應(yīng)，可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，又可以將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在醫(yī)用超聲設(shè)備中，就是利用晶體的這種機(jī)一電轉(zhuǎn)化作用來實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)生和接收的。

編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材:醫(yī)用物理學(xué)》為基礎(chǔ)、臨床、預(yù)防、口腔、影像、法醫(yī)、麻醉、護(hù)理等醫(yī)學(xué)類專業(yè)的醫(yī)用物理學(xué)教材，也可作為長學(xué)制醫(yī)學(xué)生、研究生、教師的科研參考書。

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