《醫(yī)學物理學》課程實驗教學大綱

1、<p><b>　　《醫(yī)用物理學》大綱</b></p><p><b>　　一、課程簡介</b></p><p>　　要求：掌握流體、液體表面現象、聲波、磁場、電場、電流、幾何光學、波動光學、X射線、核醫(yī)學成像技術的物理原理；理解物理現象的基本過程；了解物理因子與生物體的相互作用規(guī)律等。</p><p><

2、b>　　二、 內容和要求</b></p><p>　　【要求】通過對物理學研究對象的了解，弄清物理學與現代醫(yī)學的內在聯系。</p><p>　　【內容】物理學的研究對象，物理學與醫(yī)學的關系。</p><p><b>　　力學基本定律 </b></p><p>　　【 要求】 在中學力學知識的基礎上總結

3、提高，對醫(yī)學上需要的力學基礎知識作進一步的討論，掌握物體彈性的一般規(guī)律，為了解生物組織的力學性質打基礎。</p><p>　　【內容】 剛體的轉動 角量與線量的關系 轉動動能與轉動慣量 力矩與轉動定律 動量矩守恒定律，物體的彈性，應力與應變，楊氏彈性模量，骨骼與肌肉的力學性質。</p><p><b>　　第二章 流體的運動</b></p><p&

4、gt;　　【要求】掌握理想流體和穩(wěn)定流動的概念、連續(xù)性方程、伯努力方程與泊肅葉定律及其應用；理解層流與湍流、雷諾數的概念、粘性流體的伯努力方程的物理意義；了解心臟作功、血液的粘度及其影響因素、人體循環(huán)系統(tǒng)中的血流特點。</p><p><b>　　【內容】</b></p><p><b>　　1．理想流體的流動</b></p>&l

5、t;p>　　理想流體，穩(wěn)定流動，液流連續(xù)原理。</p><p><b>　　2．伯努利方程</b></p><p><b>　　伯努利方程及應用。</b></p><p><b>　　3．實際流體的流動</b></p><p>　　流體的粘滯性，層流、湍流、雷諾數，泊肅葉

6、方程，流量與流阻、壓強差的關系，粘性流體的伯努力方程。</p><p><b>　　4．斯托克斯定律</b></p><p>　　斯托克斯定律，沉降速度。</p><p>　　5．血液在循環(huán)系統(tǒng)中的流動</p><p>　　心臟作功，血流速度分布，血流過程中的血壓分布。</p><p>　　重點：

7、1．穩(wěn)定流動的概念，流體連續(xù)原理的應用。</p><p>　　2．伯努利方程的意義及其應用(計算和解釋現象)。</p><p>　　難點：伯肅葉公式推導。 </p><p>　　第三章 振動、波動和聲波 </p><p>　　【要求】深入掌握振動與波動的基本規(guī)律。了解聲學的基本概念和超聲的特點及醫(yī)學應用。</p><p&

8、gt;　　【內容】簡諧振動 諧振動方程 相位 相位差 旋轉矢量法 諧振動能量 振動的合成 同方向同頻率諧振動的合成 垂直方向同頻率諧振動的合成 受迫振動 阻尼振動 共振波的產生和傳播 簡諧波的波動方程 波的強度 波的衰減 惠更斯原理 波的疊加原理 波的干涉和衍射 聲波 聲壓 聲阻 聲強 聲強級和響度級 超聲的產生與接收 超聲的性質 超聲診斷與治療 多普勒效應 超聲血流計</p><p>　　第四章 分子動理

9、論 </p><p>　　【要求】掌握液體表面張力的基本規(guī)律。掌握液體的表面張力、表面能的概念，彎曲液面的附加壓強；理解毛細現象和氣體栓塞；了解表面活性和表面吸附。</p><p>　　【內容】表面張力和表面能 表面張力系數及物理意義 表面吸附和表面活性物質 彎曲液面的附加壓強 毛細現象 氣體栓塞 </p><p>　　重點：表面張力，表面能，附加壓強，氣體栓塞

10、。</p><p>　　難點：彎曲液面的附加壓強</p><p>　　第五章 熱力學基礎 </p><p>　　【要求】掌握熱力學第一、第二的基本內容。</p><p>　　【內容】功 內能和熱量 熱力學第一定律 人體的能量平衡 理想氣體的等值過程 熱力學第二定律 熵 熱力學和生命系統(tǒng)</p><p><b&g

11、t;　　第六章 靜電場 </b></p><p>　　【要求】掌握描述靜電場的兩個物理量（場強和電勢）的性質及關系。了解外電場與電介質的相互作用。掌握電場強度的概念及計算方法，理解高斯定理的內涵、電勢的定義及求解方法、電偶層的電勢；了解心電場的形成和心電圖的測量原理。</p><p>　　【內容】 電場強度 點電荷的電場 場疊加原理 偶極子的場強 電通量 高斯定理 電場力的功

12、 電勢 等勢面 偶極子的電勢 場強與電勢的關系 電勢梯度 靜電場中的電介質 電介質的極化 極化強度 介電常數 電容器 靜電場的能量</p><p>　　重點：高斯定理及其應用，電偶極子的電勢和電偶層</p><p>　　難點：心電場的形成和心電圖的測量原理</p><p>　　第七章 穩(wěn)恒電流 </p><p>　　【要求】掌握電流產生的原

13、因及其流動規(guī)律，了解生物電勢的來源。掌握基爾霍夫定律，穩(wěn)恒電流的性質；了解生物膜電位的形成。</p><p>　　【內容】穩(wěn)恒電流 電流密度 歐姆定律的微分形式 電源電動勢 電解質的導電性 離子遷移率 含源電路的歐姆定律 基爾霍夫定律 直流電在醫(yī)學中的應用</p><p>　　重點：基爾霍夫第一定律、第二定律及其應用</p><p>　　難點：生物膜電位的形成<

14、;/p><p><b>　　第八章 光學</b></p><p>　　【要求】通過光的干涉和衍射現象，認識光的波動性質。通過光的偏振，認識光是橫波。掌握相干光的概念，偏振光概念，馬呂斯定律；了解雙縫干涉及明暗紋條件、單縫衍射及明暗紋條件、偏振光的產生和檢驗。掌握單球面折射系統(tǒng)、共軸球面折射系統(tǒng)、薄透鏡的成像規(guī)律、角放大率、顯微鏡的放大率及顯微鏡的分辨本領；理解人眼光學系

15、統(tǒng)成像特點，掌握非正常眼屈光不正的矯正法；了解厚透鏡成像特點和幾種特殊顯微鏡。</p><p><b>　　【內容】</b></p><p>　　1．光的干涉 相干光，雙縫干涉及明暗紋條件，光程，薄膜干涉。 </p><p>　　2．光的衍射 單縫衍射，光柵衍射，圓孔衍射，二向色性 旋光性。</p><p>　　3．偏

16、振光 偏振光，馬呂斯定律，起偏器，檢偏器。</p><p>　　4．球面折射 單球面成像公式，共軸球面系統(tǒng)。</p><p>　　5．薄透鏡 薄透鏡公式推導，焦度，眼睛的焦度，透鏡的組合，透鏡的像差。</p><p>　　6．厚透鏡 厚透鏡的三對基點，成像作圖法。</p><p>　　7．眼睛 眼的結構和光學系統(tǒng)，眼的分辨本領，眼的屈

17、光不正及矯正。</p><p>　　8．幾種醫(yī)用光學儀器 放大鏡，纖鏡，顯微鏡。 旋光儀</p><p>　　重點：相干光、干涉、衍射的概念，衍射光柵公式，馬呂斯定律。單球面折射成像公式，薄透鏡成像公式，眼的屈光不正及矯正</p><p>　　難點：雙縫干涉，單縫衍射，顯微鏡分辨本領推導</p><p>　　第九章 電磁現象 </p

18、><p>　　【要求】掌握磁場的性質，磁場對電流的作用。了解電磁波產生的原理及電磁波的本質。</p><p>　　【內容】磁場 磁感應強度 磁通量 磁場高斯定理 畢奧-沙伐爾定律</p><p>　　洛侖茲力 安培力 霍爾效應 磁矩 磁導率 磁化強度 電磁感應定律 磁場的能量 電磁振蕩 高頻電磁場對機代表的作用</p><p>　　第十章 量子力

19、學基礎</p><p>　　【要求】掌握光的輻射和吸收的規(guī)律。認識光的量子性質和微觀粒子的波動性。</p><p>　　【內容】熱輻射 黑體的概念 基爾霍夫輻射定律 黑體輻射能量分布</p><p>　　斯蒂芬-玻爾茲曼定律 維恩位移定律 普朗克量子假說 光電效應 康普頓散射</p><p>　　光子的質量和動量 光的二象性 微觀粒子的波動

20、性 德布羅意波 物質波</p><p>　　第十一章 X射線 </p><p>　　【要求】掌握X射線的產生原理、一般特性和它與物質的相互作用。掌握X射線強度和硬度的概念、X射線譜的分類及其產生機制、X射線在物質中的衰減規(guī)律及其應用；理解X射線的產生條件；了解X射線的醫(yī)學應用。</p><p><b>　　【內容】 </b></p>

21、;<p>　　1．X射線的產生 X射線的發(fā)生裝置，X射線的強度和硬度。</p><p>　　2．X射線譜 連續(xù)X射線譜，標識X射線譜。</p><p>　　3．X射線的基本性質 </p><p>　　4．X射線在物質中的衰減規(guī)律</p><p>　　衰減規(guī)律，線吸收系數，質量吸收系數，衰減系數與波長、原子序數的關系。<

22、/p><p>　　5．X射線的醫(yī)學應用 X射線在治療上的應用，X射線在醫(yī)學診斷上的應用，X-CT。</p><p>　　重點： 1．X射線的產生機制 2．X射線的強度和硬度 3．X射線在物質中的衰減規(guī)律</p><p><b>　　難點：標識X射線譜</b></p><p>　　第十二章 原子核與放射性 </

23、p><p>　　【要求】掌握原子核結構和放射性衰變的一般規(guī)律以及射線被物質吸收的機制。掌握放射性核素衰變類型，核衰變規(guī)律，放射性活度、半衰期、平均壽命；理解原子核的基本性質；了解放射性核素在醫(yī)學上的應用及放射線防護的一般知識。了解射線的探測與射線的劑量。</p><p>　　【內容】原子核的結構 同位素菜 原子核的結合能 原子核的放射性衰變 α衰變 β衰變和電子俘獲 γ衰變和內轉換核衰變規(guī)律

24、衰變常數 半衰期 平均壽命 放射性活度 放射平衡射線與實物的相互作用 吸收規(guī)律與射程 射線的探測 射線劑量的測定 放射線的防護 放射性同位素在醫(yī)學上的應用</p><p>　　重點： 核衰變規(guī)律，放射性活度。</p><p>　　難點： 質量虧損和結合能</p><p>　　第十三章 激光及其醫(yī)學應用</p><p>　　【要求】掌握激光產

25、生的基本原理、激光的特性；了解激光的醫(yī)學應用。</p><p>　　【內容】光輻射及其形式—— 激光產生的基本原理；激光的特性；激光的醫(yī)學應用</p><p>　　重點：激光產生的基本原理，激光的特性。</p><p>　　難點：光輻射及其形式。</p><p><b>　　三、實驗內容和要求</b></p>

26、<p>　　【要求】實驗課是本門課程的重要組成部分，但不是理論課的附屬品，它應該有相對的獨立性。通過實驗，學生應達到如下要求：</p><p>　　1．熟悉常用儀器的一般原理、構造以及使用方法；</p><p>　　2．掌握物理學的實驗方法，正確處理實驗結果，能正確按數據畫出曲線，并進行結果分析；</p><p>　　3．掌握實驗誤差的基本概念，分析誤

27、差發(fā)生原因。能夠按照有效數字的運算規(guī)則進行數據的記錄和運算；</p><p>　　4．逐漸提高學生實驗的獨立操作能力，培養(yǎng)他們嚴謹的工作作風的科學作風。</p><p><b>　　【實驗內容】</b></p><p><b>　　1．基本測量</b></p><p>　　2．用奧氏黏度計測量乙醇的

28、黏度</p><p><b>　　3．心電圖機的使用</b></p><p>　　4．B型超聲波診斷儀的使用</p><p>　　5．用衍射光柵和分光計測量光波波長定</p><p>　　6．CT計算機模擬實驗----圖像重建和圖像后處理技術</p><p>　　7．CT計算機模擬實驗----窗口