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绪论1

§0-1物理学的研究对象1

§0-2物理学与生命科学的关系1

目 录1

第一章力学基本知识3

§1-1质点运动学3

参照系坐标系位移速度加速度 匀速圆周运动的加速度7

§1-2质点动力学基本定律7

牛顿运动定律 惯性系 惯性力 离心分离器11

§1-3功和能11

功能机械能守恒定律14

§1-4冲量和动量14

§1-5刚体的转动16

动量定理动量守恒定律16

转动的运动学转动的动能 转动惯量 转动定律 角动量进动§1-6经典力学的适用范围21

第二章物体的弹性25

§2-1应变和应力25

应变应力27

§2-2弹性模量27

弹性和范性弹性模量30

§2-3弯曲和扭转30

弯曲 扭转31

§2-4弹性势能31

§2-5拉普拉斯公式33

§2-6肌肉和骨骼的弹性、粘弹性34

§3-1理想流体稳定流动38

第三章流体的运动38

§3-2柏努利方程40

理想流体稳定流动连续性方程40

§3-3柏努利方程的应用42

压强和流速的关系压强与高度的关系44

§3-4粘性流体的流动44

片流粘滞系数湍流46

§3-5泊肃叶定律斯托克司定律46

泊肃叶定律斯托克司定律49

§3-6血液的流动49

第四章振动、波动和声53

§4-1简谐运动53

§4-2阻尼振动、受迫振动与共振57

谐振动方程谐振动的速度和加速度 谐振动的能量57

阻尼振动 受迫振动与共振59

§4-3谐振动的合成59

两个同方向、同频率谐振动的合成 同方向不同频率谐振动的合成傅里叶分析两个同频率、同振幅、互相垂直的谐振动的合成§4-4波的产生63

波的产生波阵面和波线64

§4-5简谐波的波动方程64

§4-6波的能量67

波的强度波的衰减69

§4-7惠更斯原理69

惠更斯原理波的衍射波的折射71

§4-8波的干涉71

§4-9驻波73

§4-10声波75

§4-11多普勒效应79

声波的物理性质 声压和声强声强级与响度级79

§4-12超声波及其医疗应用80

超声波的性质 超声波的产生和探测 超声扫描仪 多普勒超声血流计 超声的其它医疗应用第五章分子物理学85

§5-1分子运动论的基本概念85

§5-2理想气体状态方程、压强公式和能量公式86

理想气体状态方程理想气体的微观模型理想气体的压强公式 理想气体的能量公式理想气体定律的推导§5-3气体分子的速率分布和能量分布91

麦克斯韦气体分子速率分布定律玻尔兹曼能量分布定律95

§5-4液体的蒸发和凝固液晶95

液体的蒸发和凝固 液晶97

§5-5液体的表面现象97

表面能 表面张力 球形液面的附加压强 接触角 毛细现象 气体栓塞表面活性物质吸附§5-6扩散、渗透和转运过程104

§6-1热力学的一些基本概念108

扩散 透膜输运——渗透气体的转运和交换108

第六章热力学基础108

热力学系统热量和功109

§6-2热力学第一定律109

准静态过程热力学第一定律110

§6-3热力学第一定律的应用110

等容过程 等压过程等温过程绝热过程人体的能量交换116

§6-4热力学第二定律116

热力学第二定律热力学第二定律的统计意义118

§6-5熵熵增原理118

可逆过程与不可逆过程熵熵增原理 热力学第二定律和生命系统第七章静电场123

§7-1电荷与电场123

电荷库仑定律 叠加原理 电场与电场强度 点电荷的场强点电荷系的场强电力线，电通量§7-2高斯定理127

高斯定理高斯定理的应用130

§7-3电场力作功电势130

电场力作功 电荷在静电场中的电势能 电势 点电荷电场的电势 等势面和电势梯度§7-4电偶极子134

电偶极子 电场中的电偶极子 电偶层138

§7-5静电场中的电介质138

§7-6电容器、静电场的能量141

电容器 静电场的能量143

§7-7心电图波形的形成143

第八章直流电147

§8-1电流147

电流 电流密度 电解质导电149

§8-2电阻149

§8-3电动势150

§8-4生物膜电位151

能斯特方程静息电位动作电位154

§8-5含源电路的欧姆定律154

全电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律156

§8-6基尔霍夫定律156

基尔霍夫第一定律基尔霍夫第二定律158

§8-7电容器的充放电过程158

充电过程放电过程162

§8-8电泳162

§9-2磁场对运动电荷和电流的作用163

第九章电磁现象165

§9-1磁感应强度165

运动电荷在磁场中受到的力 霍尔效应 电磁流速计 电磁泵 磁场对载流导线的作用磁场对平面载流线圈的作用§9-3电流产生的磁场171

比奥-萨伐尔定律 长直载流导线的磁场 圆形载流导线的磁场 直螺线管的磁场§9-4磁介质175

§9-5电磁感应178

分子电流介质中的磁场 各类磁介质178

磁通量电磁感应自感180

§9-6 RL电路的暂态过程、磁场的能量180

RL电路的暂态过程磁场的能量182

§9-7交流电182

正弦式交流电交流电路R、C、L串联电路RC串联电路188

§9-8电磁振荡与电磁波188

涡旋电场位移电流 电磁波 电磁波谱无线电波和微波的医疗应用§9-9生物磁现象193

第十章生物信号的电子检测、放大和显示196

§10-1生物信号与检测系统196

生物信号 检测系统的组成197

§10-2传感元件197

§10-3信号放大器202

电极换能器202

晶体管放大器原理放大器的输入电阻和输出电阻放大器的频率响应§10-4信号的显示204

描记仪器示波器205

§10-5安全用电205

第十一章光的波动性208

§11-1光的干涉208

杨氏双缝实验光程薄膜干涉212

§11-2光的衍射212

单缝衍射 圆孔衍射 衍射光栅216

§11-3光的偏振216

自然光与偏振光起偏器和检偏器 …218

§11-4双折射现象218

§11-5其他产生偏振光的方法220

双折射二向色性圆偏振220

反射产生偏振散射产生偏振222

§11-6旋光性222

第十二章几何光学224

§12-1球面折射224

单球面折射共轴球面系统226

§12-2薄透镜226

薄透镜公式 薄透镜的组合透镜的象差231

§12-3共轴球面系统的三对基点231

§12-4眼睛232

眼的结构眼的光学性质235

§12-5非对称折射系统235

§12-6放大镜角放大率236

§12-7显微镜237

显微镜的光学原理 显微镜的分辨本领 相衬显微镜240

§12-8检眼镜纤镜240

检眼镜纤镜243

第十三章光的辐射和光的量子性243

§13-1热辐射243

基尔霍夫辐射定律黑体辐射定律245

§13-2非温度辐射245

荧光与磷光荧光灯246

§13-3红外线和紫外线246

红外线和紫外线热象图248

§13-4光度学基本知识248

§13-5光的量子性250

光见度函数光通量发光强度和照度250

§13-6微观粒子的波动性253

普朗克的量子假说光子康普顿散射253

德布罗意波 电子显微镜257

第十四章原子、分子和光谱257

§14-1类氢原子的玻尔理论257

§14-2量子力学的基本概念260

电子波 测不准关系薛定谔方程 动量和能量的量子化265

§14-3类氢原子的能级265

§14-4多电子原子269

保利不相容原理271

§14-5原子光谱271

§14-6分子光谱272

§14-7激光274

分子光谱红外吸收光谱的应用274

激光产生原理 红宝石激光器激光的特点激光的医学应用277

§14-8拉曼散射光谱277

第十五章X射线279

§15-1 X射线的发现及其基本性质279

§15-2 X射线发生装置280

§15-3 X射线的强度与硬度282

§15-4 X射线谱282

连续X射线谱标识X射线谱285

§15-5 X射线的衍射285

X射线的衍射X射线结构分析287

§15-6 X射线和γ射线的吸收规律287

§15-7 X射线和γ射线与物质的相互作用289

光电效应 经典散射和康普顿放射 电子对的生成 次级光子和粒子射线§15-8 X射线的医疗应用291

放射治疗 透视和照相 X射线断层照相术 电子计算机断层技术第十六章原子核和放射性295

§16-1原子核的结构295

原子核的组成核力、结合能和质量亏损 原子核的稳定性299

§16-2核衰变的类型299

γ衰变和内转换 α衰变 β衰变 电子俘获β+衰变303

§16-3核衰变的规律303

衰变定律半衰期 统计涨落放射性活度306

§16-4放射系和放射平衡306

基本作用过程射程和吸收规律309

§16-6中子309

§16-7辐射剂量310

照射量 吸收剂量 射线品质因数和剂量当量313

§16-8射线的探测方法313

电离室型探测仪器盖革计数管 闪烁计数路热释光剂量计315

§10-9放射性核素在医学上的应用315

§16-10基本粒子316

描述基本粒子的物理量和守恒定律 基本粒子的相互作用 基本粒子及其相互转变附录319

附录一国际单位制319

附录二基本物理常数322

附录三e-X函数表323

参考书目324

习题答案325

§16-5带电粒子与物质的相互作用3007

放射系放射平衡3007