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1、医用物理学教学大纲课程名称：中文名称 ：医用物理学；学 分：6分总 学 时：108学时适应专业：医学类本科各专业先修课程：高等数学一、课程的性质、目的与任务医用物理学是高等学校医学类各专业必修的一门重要基础课。医用物理学课程所包含的内容是应用型人才高级医务工作者应具备的基本知识。本课程的任务是： 1、使学生理解物理学的基本规律，了解物理学基本理论在生产技术中的重要应用。 2、使学生在思维能力方面受到一定的训练，培养学生分析问题与解决问题的能力和自学能力，使学生毕业后在医学工作中有一定的适应能力。 3、为学生学习专业知识和参加医学实践打下必要的物理基础。 4、培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物
2、主义的世界观。二、教学内容与学时分配(含习题讨论课12学时)第一章 刚体的定轴转动 （6学时）第一节 刚体的定轴转动一、刚体的定轴转动；二、角量；三、角量与线量的关系。第二节 转动定律一、转动力矩；二、转动定律；三、转动动能*；四、力矩的功*。第三节 角动量守恒定律一、角动量；二、冲量矩；三、角动量原理；四、角动量守恒定律。第四节 旋进*第二章 物体的弹性 骨的力学性质 （6学时）第一节 应力和应变一、应力；二、应变。第二节 弹性模量一、弹性与塑量；二、弹性模量。第三节 形变势能第四节 骨的力学性质一、骨的受力；二、骨的力学特性。第三章 血液的流动 （6学时）第一节 理想液体的稳定流动一、基本
3、概念；二、连续性方程；三、伯努利方程；四、方程的应用。第二节 血液的层流一、基本概念；二、连续性方程 人体内血流速度分布；三、伯努利方程 心脏做功；四、泊肃叶定律 外周阻力；五、斯托克斯粘性公式 血沉。第四章 振动与波动 （8学时）第一节 简谐振动一、简谐振动方程；二、描述简谐振动的特征量；三、初始条件；四、简谐振动的旋转矢量表示法；五、简谐振动的能量。第二节 简谐振动的叠加一、同方向、同频率的两个简谐振动的合成；二、同方向、不同频率的两个简谐振动的合成拍；三、两个互相垂直的简谐振动的合成*。第三节 振动的分解 频谱分析*第四节 阻尼振动 受迫振动 共振*一、阻尼振动；二、受迫振动；三、共振。
4、第五节 波动方程一、波的产生和传播；二、横波和纵波；三、波面与波线；四、波的周期、频率和波长；五、平面简谐波第六节 波的能量 能流密度*一、波的能量；二、波的能流密度；三、波的强度与距离的关系；四、介质对波能量的吸收。第七节 波的干涉一、波的叠原理；二、波的干涉；三、驻波。第五章 超声诊断仪的物理原理 （8学时）第一节 声波一、声波的基本性质；二、声强级 听觉区域 响度级；三、声波的多普勒效应*。第二节 超声波的基本性质及数学表述一、超声波的动力学方程；二、超声波的速度；三、声压与声压方程；四、声特性阻抗。第三节 超声在介质中的传播规律一、反射与透射；二、衍射与散射；三、声束通过介质薄层。第四
5、节 超声在介质中的衰减规律一、超声在介质中的衰减特征；二、超声在介质中的吸收衰减规律；三、测量介质吸收超声的参数；四、超声与物质的相互作用。第五节 超声的产生及声场基本特征一、超声探头；二、超声束的形状；三、声束的聚焦。第六节 超声诊断仪的物理原理一、A型超声；二、M型超声；三、B型超声；四、D型超声；五、彩超。第六章 狭义相对论* （自学）第一节 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观一、伽利略变换式 经典力学的相对性原理；二、经典力学的绝对时空观。第二节 迈克耳孙 莫雷实验第三节 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式一、狭义相对论的基本原理；二、洛伦兹变换式；三、洛伦兹速度变换式。第四节 狭义相对论
6、的时空观一、同时的相对性；二、长度的收缩；三、时间的延缓；四、关于时间延缓和长度收缩的实验证明*。第五节 光的多普勒效应*第六节 相对论性动量和能量一、动量与速度的关系；二、狭义相对论力学的基本方程；三、质量与能量的关系；四、质能公式在原子核裂变和聚变中的应用；五、动量与能量的关系。第七章 液体的表面性质 （6学时）第一节 液体的表面张力和表面能一、表面张力；二、表面能；三、液体表面层中的分子力作用。第二节 弯曲液面的附加压强一、附加压强；二、脉泡中的表面活性物质。第三节 液体与固体接触处的表面现象 毛细现象一、液体与固体接触处的表面现象；二、毛细现象；三、气体栓塞。第八章 静电学 （8学时）
7、第一节 电场 电场强度一、库化定律；二、电场和电场强度；三、场强叠加原理。第二节 高斯定理及其应用一、电场线 电通量；二、高斯定理；三、高斯定理的应用。第三节 电场力做功 电势一、电场力做功；二、电势能 电势；三、等势面 电场强度与电势的关系。第四节 电偶极子 电偶层 心电一、电偶极子；二、电偶层；三、心电向量和心电向量环；四、体表心电的形成。第五节 静电场中的电介质一、电介质及其极化；二、电介质中的场强。第六节 电容 电场的能量一、电容；二、带电系统的能量、三、静电场的能量。第九章 电流的磁场 （8学时）第一节 磁感应强度 磁通量一、磁感应强度；二、磁感应线 磁通量和磁场中的高斯定理。第二节
8、 毕奥萨伐尔定律及其应用一、毕奥萨伐尔定律；二、毕奥萨伐尔定律的应用。第三节 安培环路定律及其应用一、安培环路定律；二、安培环路定律的应用。第四节 磁场对电流的作用一、磁场对运动电荷的作用；二、洛伦兹力的应用；三、磁场对电流的作用。第五节 生物磁场和磁场的生物效应一、生物磁场；二、磁场的生物效应。第十章 稳恒电流 （4学时）第一节 欧姆定律的微分形式一、电流 电流密度；二、欧姆定律的微分形式。第二节 电动势 生物膜电位一、电动势；二、生物膜电位。第三节 直流电路一、闭合电路的欧姆定律；二、基尔霍夫定律*。第四节 电容器的充放电过程*第五节 电流对人体的作用一、直流电对人体的作用；二、低频交流电
9、流对人体的作用；三、中频、高频交流电流对人体的作用。第十一章 眼睛的屈光 （6学时）第一节 眼睛的屈光系统一、眼睛的生理结构；二、示意眼；三、简化眼。第二节 球面的屈光一、单球面；二、共轴多球面。第三节 透镜的屈光一、薄透镜；二、薄透镜的组合；三、圆柱透镜；四、透镜的像差。第四节 眼睛的屈光不正及其物理矫正一、近视眼；二、远视眼；三、老花眼；四、散光眼第十二章 波动光学 （8学时）第一节 光的干涉一、光波 光的相干性；二、双缝干涉；三、光程和光程差；四、薄膜干涉；五、劈形空气隙干涉；六、迈克耳孙干涉仪*。第二节 光的衍射一、惠更斯菲涅耳原理；二、夫琅禾费单缝衍射；三、夫琅禾费圆孔衍射；四、光栅
10、的衍射。第三节 光的偏振一、自然光与偏振光；二、起偏与检偏；三、马吕斯定律；四、旋光现象*。第十三章 量子力学基础 （4学时）第一节 热辐射 普朗克的量子假设第二节 光电效应 爱因斯坦的光子假说第三节 康普顿效应第四节 玻尔的氢原子理论*第五节 微观粒子的波动性*第六节 波函数 薛定谔方程*第七节 氢原子问题的量子力学处理*第十四章 激光及其在生物医学中的应用 （6学时）第一节 激光基本原理一、光与物质的相互作用理论；二、粒子数反转原理；三、光学谐振腔；四、激励装置。第二节 激光关键参数与特性*第三节 激光生物效应与技术一、激光生物效应；二、激光生物技术。第四节 激光在临床医学中的应用一、激光
11、诊断方法；二、激光治疗方法；三、激光的其他临床应用。第十五章 原子核物理 核磁共振成像原理 （6学时）第一节 原子核的性质第二节 放射性核素的衰变第三节 放射性核素的衰变规律第四节 射线与物质的相互作用第五节 射线的剂量和防护一、射线的剂量；二、射线的防护。第六节 放射性核素在医学上的应用一、治疗方面；二、示踪原子。第七节 核磁共振成像原理一、核磁共振的基本原理；二、核磁共振的宏观描述；三、磁共振成像；四、人体的磁共振成像；五、磁共振成像的医学诊断依据；六、磁共振成像系统；七、磁共振成像的特点及现状。第十六章 X射线成像的物理基础 （6学时）第一节 X射线的产生及其基本性质一、X射线的产生；二
12、、X射线的基本性质；三、X射线的强度和硬度。第二节 X射线衍射 X射线谱一、X射线衍射；二、X射线谱。第三节 X射线的吸收一、线性吸收系数及质量吸引系数；二、半价层；三、质量吸引系数与波长的关系。第四节 X射线成像一、常规X射线投影成像；二、X射线电子计算机断层成像。二、教学基本要求课堂教学力求使学生弄清基本概念，熟练掌握基本内容。在了解基本概念的基础上，结合各专业特点，理论联系实践，引导学生学会分析问题和解决问题的能力。教学方法上应贯彻少而精、启发式和形象化等原则，通过幻灯、录像、课堂演示、动画、多种媒体及课外参观演示实验室等各种途径加深学生的印象，提高教学效果。授课教师除应吃透教材内容外，还应广泛阅读有关参考材料，注意本学科的发展，并适当介绍一些重要的新进展。详细教学基本要求见教育部非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求。四、大纲说明1关于课堂教学：应切实保证本课程的系统性与基本内容的完整性，不应
