Información del libro sobre física médica 3
Autores: Ni Zhongqiang, Liu Hailan, Wu Helan A medida que la tecnología de la información digital continúa profundizándose en el campo de la enseñanza, también se han planteado nuevos requisitos para la construcción de materiales del curso confiando en el equipo docente nacional de. Universidad de Tongji, La reforma de la enseñanza de la física médica también se ha explorado continuamente. Por lo tanto, la publicación del libro de texto "Física médica" también es un resultado de la reforma de la enseñanza de los últimos años.
"Física médica" es. a Es una rama de la física que se combina con la medicina. Sirve como curso básico para estudiantes de medicina, farmacia, salud, biología y otras carreras. Además de los conceptos y principios básicos de la física, los estudiantes también deben poder. Dominar el papel de la física en el campo biomédico. En el proceso de compilación de los materiales didácticos, hicimos referencia a una gran cantidad de excelentes materiales didácticos nacionales y extranjeros y a los últimos resultados de investigaciones, combinados con los muchos años de reforma docente y. experiencia práctica y mediante el apoyo de la tecnología de educación digital, nos esforzamos por hacer que los materiales didácticos sirvan mejor al curso de "Aprendizaje" de "Física Médica".
Características del libro de texto
1. un tema que estudia las leyes de la naturaleza. El libro de texto está impreso en color, lo que está muy cerca del mundo colorido. Los gráficos en color cuidadosamente dibujados y las imágenes exquisitamente fotografiadas no solo hacen que el libro sea hermoso, sino que, lo que es más importante, es la descripción de los fenómenos físicos. Por ejemplo, la placa de color puede mostrar realmente los colores de la luz en cada banda, lo cual es completamente imposible con la impresión tradicional en blanco y negro. Además, el libro de texto también presta especial atención al diseño, esforzándose por lograrlo. hacer que los lectores se sientan agradables a la vista y crear una sensación de intimidad.
2 Para resaltar la naturaleza interdisciplinaria de la "Física Médica", cada capítulo del libro de texto ha incorporado ciertos capítulos sobre aplicaciones físicas y la investigación en campos biomédicos, como la vibración y las ondas, introduce la aplicación del ultrasonido en la medicina y los principios de funcionamiento del ultrasonido A, B, D y M, introduce la biología cuántica en la física cuántica, métodos de investigación, etc. El caso de aplicación se presenta por primera vez al comienzo de cada capítulo.
3. El libro de texto está respaldado por una plataforma de enseñanza digital, que proporciona a los usuarios de material didáctico una variedad de medios. Al escanear el código QR en el libro de texto, puede vincularse directamente a la biblioteca de recursos de física que proporcionamos. Por ejemplo, en el caso de aplicación al comienzo del Capítulo 1, al escanear el código QR, los lectores pueden ver directamente el video del microcurso de "Spinal Force".
4. La interacción en la enseñanza en el aula siempre ha sido un eslabón débil en la enseñanza de cursos grandes. Basándonos en la práctica docente de los últimos años, hemos desarrollado un sistema de contestación de teléfonos móviles para resolver este problema. para compartir En cuanto a nuestros resultados de enseñanza, en los planes de lecciones electrónicos de apoyo, hemos integrado un sistema de contestador telefónico móvil y hemos configurado preguntas interactivas adecuadas para debates en el aula. Por supuesto, los profesores también pueden diseñar ellos mismos preguntas de debate en clase y llevar a cabo debates en clase a través de nuestro. En particular, el sistema de respuesta del teléfono móvil proporciona tres modos de respuesta Además del escaneo de códigos QR, también hay dos modos: responder preguntas a través de mensajes de texto del teléfono móvil e ingresar a la página web para responder preguntas directamente.
5. Según la encuesta, cada Las horas lectivas de "Física Médica" en colegios y universidades varían. Este libro de texto se compila en base a 68 horas lectivas (excluidas las horas experimentales, teniendo en cuenta la duración de las horas lectivas, el libro de texto). se esfuerza por garantizar que cada capítulo sea independiente durante la compilación. Este libro permite a los profesores de diferentes escuelas organizar el contenido de la enseñanza de acuerdo con las horas de enseñanza reales.
Materiales didácticos
Para facilitar la enseñanza. , este libro proporciona a los profesores planes de lecciones electrónicos. También se insertan gráficos, imágenes, películas, animaciones, material didáctico de física, etc. para los profesores. Además, en los planes de lecciones también se proporcionan enlaces al sistema de respuestas en línea.
Agradecimientos
Los materiales didácticos están disponibles Durante el proceso de escritura, recibí cuidadosa orientación y ayuda de los maestros Gu Mu y Wang Zuyuan. En la construcción de la biblioteca de recursos de apoyo, recibí un fuerte apoyo. de los profesores del departamento de enseñanza e investigación. El profesor Wu Tiangang fue responsable de la producción de modelos digitales físicos, materiales de vídeo, etc. Los profesores Zhao Yueying y Liu Zhongyi han trabajado mucho en la construcción del banco de preguntas; Me gustaría expresar mi más sincero agradecimiento.
Durante el proceso de compilación de este libro de texto, también recibimos ayuda de los profesores Yang Yaoqin y Tao Huihong de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tongji y del profesor Li Huimin del Hospital Xinhua. También me gustaría expresarles mi más sincero agradecimiento.
Limitado al nivel académico del editor, inevitablemente habrá imprecisiones en los materiales didácticos. Espero que los profesores y compañeros puedan brindar opiniones más valiosas durante su uso. de ellos. Continuaremos usándolos en el futuro. Se harán correcciones en las reimpresiones para que el libro de texto pueda mejorarse continuamente durante su uso. Capítulo 1 Mecánica del cuerpo rígido Introducción a la mecánica humana en la Universidad de Tongji
1.1 Rotación del cuerpo rígido<
/p>
1.1.1 Traslación y rotación de un cuerpo rígido
1.1.2 Magnitudes físicas que describen la rotación de un cuerpo rígido sobre un eje fijo
1.1.3 La relación entre cantidades angulares y cantidades lineales
1.2 La ley de rotación de un cuerpo rígido con un eje fijo
1.2.1 El par
1.2.2 La ley de rotación de un cuerpo rígido con eje fijo
1.2.3 Momento de inercia
1.2.4 El teorema del movimiento del centro de masa
1.3 El Teorema de la energía cinética y principio funcional de la rotación de eje fijo de un cuerpo rígido
1.3.1 La energía cinética rotacional y la energía potencial de un cuerpo rígido
p>
1.3 .2 El teorema de la energía cinética de la rotación de un cuerpo rígido con eje fijo
1.3.3 El principio funcional de la rotación de un cuerpo rígido con un eje fijo y la ley de conservación de la energía mecánica
1.4 Teorema del momento angular de un cuerpo rígido y ley de conservación del momento angular
1.4.1 Momento angular de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo
1.4.2 Angular Teorema del momento de un cuerpo rígido
1.4.3 Momento angular de un cuerpo rígido Ley de conservación
1.4.4 Precesión de cuerpos rígidos
1.5 Elasticidad de los objetos
1.5.1 Deformación lineal y tensión normal
1.5 .2 Deformación por corte y tensión de corte
1.5.3 Deformación y tensión corporal
1.5.4 Propiedades mecánicas de los materiales óseos
1.6 Introducción a la mecánica del cuerpo humano
p>
1.6.1 Propiedades mecánicas de los músculos
1.6. 2 Efecto de palanca del hueso
Capítulo 2 Introducción a la mecánica de fluidos y reología sanguínea
2.1 Descripción del movimiento de fluidos
2.1.1 Método para describir el movimiento de fluidos
p>
2.1.2 Flujo estacionario en campo de velocidades
2.1.3 Tubo de flujo aerodinámico
p>2.2 Ecuación de continuidad del fluido ideal
2.2. 1 Fluido ideal
2.2.2 Ecuación de continuidad
2.3 Ecuación de Bernoulli
p>
2.3.1 Ecuación de Bernoulli del fluido ideal
2.3.2 Aplicación de la ecuación de Bernoulli
2.4 Movimiento de un fluido viscoso
2.4.1 Ley de viscosidad de Newton
2.4.2 Números de Reynolds laminares y turbulentos
2.4.3 Ley de Poiseuille
2.4.4 Viscosidad Ecuación de Bernoulli del fluido
2.5 Movimiento de objetos en fluidos
2.5.1 Movimiento de objetos en fluidos ideales
2.5.2 Objetos en fluidos viscosos Ley de movimiento de Stokes en fluido estancado
2.6 Introducción a la reología sanguínea
2.6.1 Deformación y viscosidad del fluido
2.6.2 Viscosidad de la sangre y sus factores que influyen
2.6.3 La influencia de los factores vasculares en el flujo sanguíneo
Capítulo 3 Vibraciones y Ondas, ondas acústicas y ondas ultrasónicas
3.1 Movimiento armónico simple
p>
3.1.1 Oscilador de resorte
3.1.2 Cantidades físicas que describen armónicos simples movimiento
3.1.3 Velocidad y aceleración del movimiento armónico simple
3.1.4 Representación del vector de rotación del movimiento armónico simple
3.1.5 Energía de movimiento armónico simple movimiento armónico
3.2 Síntesis de movimiento armónico simple
3.2.1 Igual que La síntesis de movimientos armónicos simples en la misma dirección y frecuencia
3.2.2 El síntesis de movimientos armónicos simples en la misma dirección y diferentes frecuencias
3.2.3 La síntesis de movimientos armónicos simples perpendiculares entre sí Lissajous Como se muestra en la figura
3.3 Vibración amortiguada, forzada vibración*** vibración
3.3.1 Vibración amortiguada
3.3.2 Vibración forzada*** vibración
p>
3.4 Ondas mecánicas
3.4.1 Generación y propagación de ondas mecánicas
3.4.2 Descripción de fluctuaciones
3.5 Armónicos planos simples
3.5.1 Función de onda de armónicos simples planos
3.5.2 Significado físico de la función de onda
3.5.3 Energía de las olas
3.6 Difracción e interferencia de ondas
3.6.1 Principio de Huygens Difracción de ondas
3.6.2 Interferencia de ondas
3.7 Efecto Doppler y fenómeno de velocidad de superonda
3.7.1 Efecto Doppler
3.7.2 Onda de choque
3.8 Onda sonora
3.8
.1 Ondas sonoras y velocidad del sonido
3.8.2 Presión sonora e intensidad del sonido
3.8.3 Nivel de intensidad del sonido y nivel de sonoridad
3.9 Ecografía y diagnóstico por ultrasonido
p>
3.9.1 Ultrasonido y principios de aplicación
3.9.2 Diagnóstico médico por ultrasonido
Capítulo 4 Teoría Cinética Molecular Fenómeno Superficial de Líquidos
4.1 Conceptos básicos de la teoría cinética molecular
4.1.1 Modelo microscópico de la materia
4.1.2 Descripción macroscópica y descripción microscópica
4.1. 3 Estado de equilibrio del sistema termodinámico
4.1.4 Modelo microscópico del gas ideal
4.1.5 Ecuación de estado del gas ideal
4.2 Explicación microscópica del gas ideal
4.2 .1 Importancia estadística de la presión del gas ideal
4.2.2 Explicación microscópica de la temperatura
4.3 Distribución de velocidad y distribución de energía de las moléculas de gas
4.3.1 Función de distribución de la tasa de Maxwell
4.3.2 Camino libre medio y frecuencia media de colisión de las moléculas
4.3.3 Distribución de energía de Boltzmann
4.4 Transporte proceso
p>
4.4.1 Proceso de conducción térmica
4.4.2 Fenómeno de difusión
4.4.3 Transporte transmembrana
4.5 Fenómeno superficial del líquido
p>
4.5.1 Tensión superficial y energía superficial del líquido
4.5.2 Presión adicional sobre la superficie curva del líquido
4.5.3 Fenómenos humectantes y no humectantes
p>
4.5.4 Capilaridad
4.5.5 Embolia gaseosa
4.5.6 Sustancias tensioactivas y fenómenos de adsorción superficial
Capítulo 5 Termodinámica Entropía y Vida
5.1 Conceptos básicos de termodinámica
5.1.1 Proceso cuasiestático
5.1.2 Trabajo
5.1.3 Calor
5.1.4 Energía interna
5.2 La primera ley de la termodinámica
5.2.1 Descripción matemática de la primera ley de la termodinámica
5.2.2 Aplicación de la primera ley de la termodinámica
5.2.3 Intercambio de energía y metabolismo de los sistemas vivos
5.3 Proceso cíclico Ciclo de Carnot
5.3.1 Proceso cíclico y su eficiencia
5.3.2 Ciclo de Carnot
5.4 Segunda ley de la termodinámica
5.4.1 Descripción de la segunda ley de la termodinámica
5.4.2 Importancia estadística de la segunda ley de la termodinámica
5.4.3 Teorema de Carnot
5.5 Principio de aumento de entropía
5.5.1 Introducción de la entropía
p>
5.5.2 Principio del aumento de entropía
5.5.3 Entropía y probabilidad termodinámica
5.6 Entropía y vida
5.6.1 Base termodinámica de la vida
5.6.2 Entropía y límite de población
Capítulo 6 Fenómenos bioeléctricos electrostáticos
6.1 Campo eléctrico Intensidad del campo eléctrico
6.1.1 Carga
6.1.2 Ley de Coulomb
6.1.3 Campo eléctrico y campo eléctrico intensidad
6.1.4 Cálculo de la intensidad del campo eléctrico
6.2 Teorema de Gauss
6.2.1 Líneas de campo eléctrico
6.2.2 Eléctrica flujo
6.2.3 Teorema de Gauss y su aplicación
6.3 Teorema del bucle electrostático del potencial eléctrico de campo
6.3.1 Trabajo del teorema del bucle de fuerza del campo eléctrico Campo electrostático
6.3.2 Energía potencial eléctrica
6.3.3 Diferencia de potencial potencial eléctrico
6.3.4 Cálculo del potencial eléctrico
6.4 Dieléctrico en campo electrostático
6.4.1 Dieléctrico
6.4.2 Polos de dieléctrico Intensidad de polarización
6.4.3 Campo eléctrico en dieléctrico
6.5 Fenómeno de la bioelectricidad
6.5.1 Descubrimiento de la bioelectricidad
6.5.2 Causas de la bioelectricidad
6.5.3 Electrocardiograma y electroencefalograma
Capítulo 7 Efecto biomagnético del campo magnético constante
7.1 Intensidad de inducción magnética del campo magnético constante
7.1.1 El origen del magnetismo
7
.1.2 Intensidad de inducción magnética del campo magnético
7.2 Ley de Biot-Savart
7.2.1 Descripción de la ley de Biot-Savart
7.2.2 Bi Aplicación de O -Ley de Savart
7.3 Teorema de Gauss en el campo magnético
7.3.1 Líneas de inducción magnética
7.3.2 Teorema de Gauss en el campo magnético de flujo magnético constante
7.4 Teorema del bucle de Ampere y su aplicación
7.4.1 Teorema del bucle de Ampere de campo magnético constante
7.4.2 Aplicación del teorema del bucle de Ampere
p>
7.5 Efecto del campo magnético sobre cargas y corrientes en movimiento
7.5.1 Fuerza de Lorentz
7.5.2 Efecto Hall
7.5. 3 Amperios de fuerza
7.5.4 Efecto del campo magnético sobre la bobina portadora de corriente
7.6 Medios magnéticos
7.6.1 Clasificación de los medios magnéticos
7.6.2 Mecanismo de magnetización de medios magnéticos
7.6.3 Teorema de Gauss y teorema del bucle de Ampere en presencia de medios
7.7 Efectos biológicos de los campos magnéticos
7.7.1 Fenómenos biomagnéticos
7.7.2 Efectos de los campos magnéticos en los organismos vivos
Capítulo 8 Inducción electromagnética Campos electromagnéticos y ondas electromagnéticas
8.1 Ley de Faraday de inducción electromagnética
8.1.1 Ley de inducción electromagnética
8.1.2 Ley de Lenz
8.2 Fuerza electromotriz dinámica fuerza electromotriz inducida
8.2.1 Fuerza electromotriz dinámica Fuerza electromotriz generada
8.2.2 Fuerza electromotriz inducida Campo eléctrico inducido
8.3 Autoinductancia Inductancia mutua energía del campo magnético
8.3. 1 Fenómeno de autoinducción
8.3.2 Fenómeno de inductancia mutua
8.4 Corriente de desplazamiento Ecuaciones de Maxwell
8.4.1 Corriente de desplazamiento
8.4 .2 Ley de la corriente total
8.4.3 Ecuaciones de Maxwell
8.5 Ondas electromagnéticas y sus efectos en los organismos vivos
8.5.1 Experimento de Hertz
8.5.2 Propiedades de las ondas electromagnéticas
p>
8.5.3 Espectro electromagnético
8.5.4 Efecto del campo electromagnético en la biología
Capítulo 9 Óptica Ondulatoria
9.1 Interferencia de la Luz
p>
9.1.1 Coherencia de la luz
9.1.2 Camino óptico
9.1.3 Experimento de la doble rendija de Young
9.1.4 Interferencia de película delgada
9.2 Difracción de la luz
9.2.1 Fenómeno de difracción de la luz
9.2.2 Difracción de rendija única
9.2.3 Círculo Poder de resolución de instrumentos ópticos difractivos de huecos
9.2.4 Difracción de rejilla
9.3 Polarización de la luz
9.3.1 Luz natural y luz polarizada
9.3.2 Ley de Marius del polarizador y analizador
9.3.3 Ley de Brewster de polarización de la luz reflejada y luz refractada
9.4 Birrefringencia de la luz
9.4.1 Birrefringencia de cristales
9.4.2 Luz elípticamente polarizada y placas de ondas de luz polarizadas circularmente
9.4.3 Sustancias ópticamente activas
Capítulo 10 Óptica geométrica Instrumentos ópticos médicos
10.1 Principios básicos de la óptica geométrica
10.1.1 Ley de progresión recta de Luz
10.1.2 Ley de la Luz Ley de la reflexión
10.1.3 Ley de refracción de la luz
10.1.4 Espejo de fibra de reflexión total
10.2 Imagen de refracción esférica
10.2.1 Fórmula de imagen de objeto de refracción esférica
10.2.2 Potencia óptica y distancia focal
10.3 Imagen de lente delgada
p>10.3.1 Fórmula de imagen de objeto de lente delgada
p>
10.3.2 Potencia óptica y distancia focal de lentes delgadas
10.3.3 Método de dibujo de lentes delgadas imágenes de lentes
10.4 Ojos
10.4 .1 Estructura del ojo humano
10.4.2 Ojo simple
10.4.3 Visión ajustable del ojo
10.4.4 Error refractivo del ojo y su corrección
10.5 Lupa
10.6 Microscopio
10
.6.1 Principio de obtención de imágenes del microscopio
10.6.2 Poder de resolución del microscopio
Capítulo 11 Fundamentos de la física cuántica y la biología cuántica
11.1 Radiación del cuerpo negro e hipótesis cuántica de Planck
11.1.1 Radiación térmica
11.1.2 Radiación de cuerpo negro
11.1.3 Fórmula de radiación de cuerpo negro
11.1.4 Cuántica general de Ranke hipótesis
11.2 Dualidad onda-partícula de la luz
11.2.1 Efecto fotoeléctrico
11.2.2 Teoría cuántica de la luz de Einstein
11.2 .3 Efecto Compton
11.3 Espectro del átomo de hidrógeno y teoría de Bohr
11.3.1 Espectro del átomo de hidrógeno
11.3.2 Teoría de los átomos de hidrógeno de Glass Er
11.4 Relaciones de incertidumbre de las ondas de materia
11.4.1 Ondas de De Broglie
11.4.2 Verificación experimental de las ondas de De Broglie
11.4.3 Estadística interpretación de las ondas de Broglie
11.4.4 Relación de incertidumbre
11.5 Función de onda Ecuación de Schrödinger
11.5.1 Función de onda
11.5. 2 Ecuación de Schrödinger
11.5.3 Aplicación de la ecuación de Schrödinger
11.6 Fundamentos de la biología cuántica
11.6.1 Biología cuántica Métodos de investigación de la ciencia
11.6.2 Campos de investigación de la biología cuántica
11.6.3 Farmacología cuántica
11.6.4 Medicina cuántica
Capítulo 12 Física Nuclear RMN
12.1 Propiedades básicas del núcleo
12.1.1 Composición del núcleo
12.1.2 Masa del núcleo y tamaño
12.1.3 Nuclido diagrama
12.1.4 El espín y el momento magnético del núcleo
12.2 La energía de enlace y la fuerza nuclear del núcleo
12.2.1 Energía de enlace de los átomos núcleos
12.2.2 Fuerza nuclear
12.3 Radiactividad de los núcleos atómicos
12.3.1 Fenómenos generales de la radiactividad
p>12.3. 2 La ley de desintegración de los núcleos atómicos y su vida media
12.3.3 Actividad radiactiva
12.4 Dosis de radiación y protección radiológica
12.4.1 Dosis de radiación
12.4.2 Protección Radiológica
12.5 Aplicación de radionucleidos en medicina
12.5.1 Principio del trazador
12.5 .2 Diagnóstico radiológico y radioterapia
12.6 RMN
12.6.1 Principios básicos de la RMN
12.6.2 RMN* **Espectrómetro de ondas vibratorias
12.6.3 Imágenes por resonancia magnética
Capítulo 13 Láser y rayos X y sus aplicaciones médicas
13.1 Láser
p>13.1.1 Principios de la generación de láser
13.1.2 Efectos biológicos del láser
13.1.3 Aplicaciones médicas del láser
13.1.4 Introducción a los láseres médicos
13.2Rayos X
13.2.1Generación de los rayos X
13.2.2Intensidad y dureza de los rayos X
13.2 Espectro de 3 rayos X
13.2. .4 Absorción de rayos X
13.2.5 Interacción entre los rayos X y la materia
13.2.6 Efectos biológicos de los rayos X
13.2.7 Aplicaciones médicas de los rayos X
Apéndice Constantes físicas de uso común
Referencias