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1讲 刚体的定轴转动      

力学基本规律     第2讲 刚体动力学                       

力学基本规律     第3讲 应力和应变                 

力学基本规律     第4讲 弹性模量 

力学基本规律     第5讲 骨骼的力学性质

力学基本规律单元测试                                    

第二周:

液体的流动         第1讲 理想流体、稳定流动

液体的流动         第2讲 连续性方程                         

液体的流动         第3讲 伯努利方程推导                         

液体的流动         第4讲 伯努利方程应用                         

液体的流动         第5讲 牛顿粘滞定律、雷诺数                    

液体的流动         第6讲 泊肃叶定律

液体的流动         第7讲 斯托克斯定律                    

液体的流动         第8讲 血液的流动

第一次作业

液体的流动单元测试

第三周:                           

液体的表面现象     第1讲 表面张力           

液体的表面现象     第2讲 弯曲液面下的附加压强                            

液体的表面现象     第3讲 接触角                       

液体的表面现象     第4讲 毛细现象                    

液体的表面现象     第5讲 气体栓塞的原因                         

液体的表面现象     第6讲 表面活性物质和表面吸附

机械振动                   第1讲 简谐振动 

机械振动                   第2讲 简谐振动的能量

机械振动                   第3讲 阻尼振动、受迫振动、共振 

机械振动                   第4讲 同方向同频率简谐振动的合成

液体的表面现象单元测试

第四周:

机械振动                   第5讲 同方向相近频率的简谐振动合成 

机械振动                   第6讲 互相垂直的简谐振动合成      

机械振动                   第7讲 振动的分解和频谱分析

机械振动                   第8讲 振动的医学应用

机械波和声波         第1讲 波动的基本概念                         

机械波和声波         第2讲 平面简谐波函数

机械波和声波         第3讲 波的能量与强度      

机械波和声波         第4讲 惠更斯原理和波的干涉 

机械波和声波         第5讲 波的衍射                    

机械波和声波         第6讲 驻波和相位突变                         

机械波和声波         第7讲 声波和声强级 

机械振动单元测试                  

第五周:

机械波和声波         第8讲 超声波和次声波的应用 

机械波和声波         第9讲 多普勒效应

机械波和声波         第10讲多普勒效应应用

静电场                       第1讲 电荷和库仑定律      

静电场                       第2讲 电场强度                    

静电场                       第3讲 电场强度计算 

静电场                       第4讲 电场强度通量                    

静电场                       第5讲 高斯定理                    

静电场                      第6讲 高斯定理应用 

静电场                      第7讲 静电场力做功 

第二次作业

机械波和声波单元测试        

第六周:

静电场                      第8讲 电势                    

静电场                      第9讲 电势计算                    

静电场                      第10讲 电势与场强的微分关系 

静电场                      第11讲 电偶极子的场强和电势                         

静电场                      第12讲 电介质的极化                         

静电场                      第13讲 电介质中的静电场

静电场                      第14讲 人体内的电现象                    

稳恒电流                 第1讲 电流密度 

稳恒电流                 第2讲 金属与电解质的导电性

静电场单元测试

第七周:        

稳恒电流                   第3讲 欧姆定律的微分形式                         

稳恒电流                   第4讲 一段含源电路的欧姆定律               

稳恒电流                   第5讲 基尔霍夫定律及其应用

稳恒电流                   第6讲 电容器的充放电过程

电磁现象                   第1讲 磁现象和磁场           

电磁现象                   第2讲 磁感应强度                         

电磁现象                   第3讲 毕奥-沙伐尔定律及应用

电磁现象                   第4讲 安培环路定律及应用

稳恒电流单元测试                  

第八周:

电磁现象                   第5讲 带电粒子在电场和磁场中的运动

电磁现象                   第6讲 霍尔效应和电磁泵                    

电磁现象                   第7讲 安培定律                    

电磁现象                   第8讲 磁场对载流线圈的作用           

电磁现象                   第9讲 磁介质

波动光学                   第1讲 光的发展简史 

波动光学                   第2讲 光的相干性                         

波动光学                   第3讲 杨氏双缝干涉实验

第三次作业

电磁现象单元测试                  

第九周:

波动光学                   第4讲 半波损失 

波动光学                   第5讲 光程、光程差 

波动光学                   第6讲 薄膜干涉                    

波动光学                   第7讲 等厚干涉 

波动光学                   第8讲 衍射

波动光学                   第9讲 单缝衍射                    

波动光学                   第10讲 光学仪器的分辨率          

第十周:

波动光学                   第11讲 衍射光栅                         

波动光学                   第12讲 偏振光                    

波动光学                   第13讲 马吕斯定律                    

波动光学                   第14讲 布儒斯特定律

波动光学                   第15讲 光的双折射                    

波动光学                   第16讲 物质的旋光性               

几何光学                   第1讲 几何光学基本知识

几何光学                   第2讲 单球面折射、共轴球面系统  

几何光学                   第3讲 薄透镜                                 

几何光学        第4讲 厚透镜                   

波动光学单元测试        

第十一周:

几何光学                   第5讲 透镜的像差             

几何光学                   第6讲 眼睛的屈光系统             

几何光学                   第7讲 放大镜、纤镜                           

几何光学                   第8讲 显微镜                                              

量子力学基础         第1讲 光电效应                    

量子力学基础         第2讲 康普顿效应                         

量子力学基础         第3讲 微观粒子的波粒二相性                    

量子力学基础         第4讲 激光产生的基本原理                         

量子力学基础         第5讲 激光器结构                         

量子力学基础         第6讲 激光特性及医学应用

第四次作业

几何光学、量子力学基础单元测试                           

第十二周:

X射线                    第1讲  X射线的性质               

X射线                    第2讲 X射线的强度和硬度             

X射线                    第3讲 X射线谱         

X射线                    第4讲  物质对X射线的吸收

原子核和放射性    第1讲 原子核的一般性质               

原子核和放射性    第2讲 原子核的稳定性和结合能                  

原子核和放射性    第3讲 原子核的衰变规律        

原子核和放射性    第4讲 半衰期和平均寿命

原子核和放射性    第5讲 放射性活度    

原子核和放射性    第6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7讲 射线与物质的相互作用

原子核和放射性    第8讲 辐射剂量与辐射防护    

X射线、原子核和放射性单元测试                




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