医学物理学
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spContent=本课程主要讲述物理学的基本概念、基本规律、基本方法以及在医学上的应用。教学体系完整丰富,课程讲解详实易懂,方便学生自主学习。
—— 课程团队
课程概述

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式及其相互作用的自然科学,是其它自然科学的基础。《医学物理学》包含了物理学从经典物理到近代物理的基础内容,是医学类各专业的必修基础课程。课程内容包括:物体的弹性、流体的流动、液体的表面现象、机械振动、机械波和声波、静电场、稳恒电流、电磁现象、波动光学、几何光学,量子力学基础、X射线、原子核和放射性等。

授课目标

理解和掌握物理学的基本知识和方法,为学习后续课程打下基础,能利用所学物理知识分析和解决生命科学中遇到的相关问题。

课程大纲

第一周:

绪论

力学基本规律    第一讲 刚体的定轴转动      

力学基本规律     第二讲 刚体动力学                         

力学基本规律     第三讲 角动量守恒定律和旋进   

力学基本规律     第四讲 应力和应变                 

力学基本规律     第五讲 弹性模量 

力学基本规律     第六讲 骨骼的力学性质

单元测试                                    

第二周:

液体的流动         第一讲 理想流体、稳定流动

液体的流动         第二讲 连续性方程                         

液体的流动         第三讲 伯努利方程推导                         

液体的流动         第四讲 伯努利方程应用                         

液体的流动         第五讲 牛顿粘滞定律、雷诺数                    

液体的流动         第六讲 泊肃叶定律

液体的流动        第七讲 斯托克斯定律                    

液体的流动        第八讲 血液的流动

单元测试

第三周:                           

液体的表面现象     第一讲 表面张力           

液体的表面现象     第二讲 弯曲液面下的附加压强                            

液体的表面现象     第三讲 接触角                       

液体的表面现象     第四讲 毛细现象                    

液体的表面现象     第五讲 气体栓塞的原因                         

液体的表面现象     第六讲 表面活性物质和表面吸附

机械振动                  第一讲 简谐振动 

机械振动                   第二讲 简谐振动的能量

机械振动                   第三讲 阻尼振动、受迫振动、共振 

机械振动                   第四讲 同方向两个同频率简谐振动的合成

单元测试

第四周:

机械振动                   第五讲 同方向两个相近频率的简谐振动合成 

机械振动                   第六讲 两个互相垂直的简谐振动合成      

机械振动                   第七讲 振动的分解和频谱分析

机械振动                   第八讲 振动的医学应用

机械波和声波         第一讲 波动的基本概念                         

机械波和声波         第二讲 平面简谐波函数

机械波和声波         第三讲 波的能量与强度      

机械波和声波         第四讲 惠更斯原理和波的干涉 

机械波和声波         第五讲 波的衍射                    

机械波和声波         第六讲 驻波和相位突变                         

机械波和声波         第七讲 声波和声强级 

单元测试                  

第五周:

机械波和声波         第八讲 超声波和次声波的应用 

机械波和声波         第九讲 多普勒效应

机械波和声波         第十讲多普勒效应应用

静电场                      第一讲 电荷和库仑定律      

静电场                       第二讲 电场强度                    

静电场                       第三讲 电场强度计算 

静电场                      第四讲 电场强度通量                    

静电场                       第五讲 高斯定理                    

静电场                      第六讲 高斯定理应用 

静电场                      第七讲 静电场力做功 

单元测试        

第六周:

静电场                       第八讲 电势                    

静电场                       第九讲 电势计算                    

静电场                       第十讲 电势与场强的微分关系 

静电场                      第十一讲 电偶极子的场强和电势                         

静电场                     第十二讲 电介质的极化                         

静电场                      第十三讲 电介质中的静电场

静电场                       第十四讲 人体内的电现象                    

稳恒电流                  第一讲 电流密度 

稳恒电流                  第二讲 金属与电解质的导电性

单元测试

第七周:        

稳恒电流                   第三讲 欧姆定律的微分形式                         

稳恒电流                   第四讲 一段含源电路的欧姆定律               

稳恒电流                   第五讲 基尔霍夫定律及其应用

稳恒电流                   第六讲 电容器的充放电过程

电磁现象                   第一讲 磁现象和磁场           

电磁现象                   第二讲 磁感应强度                         

电磁现象                   第三讲 毕奥-沙伐尔定律及应用

电磁现象                   第四讲 安培环路定律及应用

单元测试                  

第八周:

电磁现象                  第五讲 带电粒子在电场和磁场中的运动

电磁现象                   第六讲 霍尔效应和电磁泵                    

电磁现象                   第七讲 安培定律                    

电磁现象                   第八讲 磁场对载流线圈的作用           

电磁现象                   第九讲 磁介质

波动光学                  第一讲 光的发展简史 

波动光学                   第二讲 光的相干性                         

波动光学                   第三讲 杨氏双缝干涉实验

单元测试                  

第九周:

波动光学                   第四讲 半波损失 

波动光学                   第五讲 光程、光程差 

波动光学                   第六讲 薄膜干涉                    

波动光学                   第七讲 等厚干涉 

波动光学                   第八讲 衍射

波动光学                   第九讲 单缝衍射                    

波动光学                   第十讲 光学仪器的分辨率          

第十周:

波动光学                   第十一讲 衍射光栅                         

波动光学                   第十二讲 偏振光                    

波动光学                   第十三讲 马吕斯定律                    

波动光学                   第十四讲 布儒斯特定律

波动光学                   第十五讲 光的双折射                    

波动光学                   第十六讲 物质的旋光性               

几何光学                  第一讲 几何光学基本知识

几何光学                   第二讲 单球面折射、共轴球面系统                    

几何光学                   第三讲 薄透镜                         

几何光学                   第四讲 厚透镜

单元测试        

第十一周:

几何光学                   第五讲 透镜的像差             

几何光学                   第六讲 眼睛的屈光系统             

几何光学                   第七讲 放大镜、纤镜                           

几何光学                   第八讲 显微镜                      

量子力学基础         第一讲 光电效应                    

量子力学基础         第二讲 康普顿效应                         

量子力学基础         第三讲 微观粒子的波粒二相性                    

量子力学基础         第四讲 激光产生的基本原理                         

量子力学基础         第五讲 激光器结构                         

量子力学基础         第六讲 激光特性及医学应用

单元测试                           

第十二周:

X射线               第一讲 X射线的性质               

X射线              第二讲X射线的强度和硬度             

X射线               第三讲X射线谱         

X射线              第四讲 物质对X射线的吸收

原子核和放射性    第一讲 原子核的一般性质               

原子核和放射性    第二讲原子核的稳定性和结合能                  

原子核和放射性    第三讲 原子核的衰变规律        

原子核和放射性    第四讲半衰期和平均寿命

原子核和放射性    第五讲放射性活度    

原子核和放射性    第六讲三种衰变类型和放射性同位素的应用               

原子核和放射性    第七讲射线与物质的相互作用

原子核和放射性    第八讲辐射剂量与辐射防护    

单元测试                

预备知识

高等数学

证书要求

总成绩=单元测验(20%)+课后作业(20%)+参与网络讨论情况(10%+考试(50%)。完成课程学习并考核合格(>=60分)的可获得合格证书,成绩优秀(>=80分)的可获得优秀证书。

参考资料

武宏主编《医用物理学》(第4版)科学出版社,2015.6