医用物理学Word文档下载推荐.docx

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54学时

学分：

3学分

先修课程：

医科高等数学

Anappliedbranchofphysicsconcernedwiththeapplicationoftheconceptsandmethodsofphysicstothediagnosis,management,andtreatmentofhumandisease.Itisalliedwithmedicalelectronics,bioengineering,andhealthphysics.Themainareasofapplicationaretreatmentofcancerbyionizingradiation（radiationoncology）,imagingwithx-rays,ultrasound,andmagneticresonance（diagnosticradiology）,imagingandtreatmentwithradioisotopes（nuclearmedicine）,andprotectionofoccupationalworkersinradiationrelatedindustries（healthphysics）.Otherareasofstudyincludeelectroencephalography,electrocardiography,thermography,hyperthermia,opticalimaging,andRFandlasersurgery. 

二、教学内容与要求

绪论

【教学内容】

介绍医学物理学的起源以及研究内容，使学生充分认识到医学和物理学的密切关系，为学好医用物理学打好基础。

【教学要求】

掌握：

医用物理学的概念、研究目标和内容

熟悉：

医用物理学在医学中的地位与意义

了解：

医用物理学在医学方面应用的新进展

第一章流体的运动

第1节 

理想流体的稳定流动

1、基本概念

2、连续性方程

3、伯努力方程

4、方程的应用

第2节 

血液的层流

2、连续性方程人体内血流速度分布

3、伯努力方程心脏做功

4、伯肃叶定律外周阻力

5、斯托克斯粘滞公式血沉

基本概念和基本规律，理想流体、流体、流管、定常流动、层流和湍流；

定常流体的连续性方程、理想流体的伯努利方程、黏性流体的的伯努利方程、

泊肃叶定律以及斯托克斯黏滞公式、心脏做功。

伯努力方程和泊肃叶定律的推导过程。

第二章液体的表面现象

液体的表面张力和表面能

1、表面张力

2、表面能

3、液体表面层中的分子作用力

弯曲液面的附加压强

1、附加压强

2、肺泡中的表面活性物质

第3节 

液体与固体接触处的表面活性现象毛细现象

1、液体与固体接触处的表面活性现象

2、毛细现象

3、气体栓塞

液体的表面张、表面能、润湿、不润湿现象、毛细现象、气体栓塞。

润湿、不润湿现象

表面活性物质、表面吸附。

第三章振动、波动和声

简谐振动

1、简谐振动方程

2、简谐振动的特征量

3、初始条件

4、简谐振动的能量

简谐振动的合成

阻尼振动受迫振动共振

第4节 

波动方程

1、波的产生和传播

2、横波和纵波

3、波面和波线

4、波的周期、频率和波长

5、平面简谐波

第5节波的能量能流密度

第6节波的干涉

1、波的叠加原理

2、波的干涉

3、驻波

第7节 

声波

1、声波基本性质

2、声强级听觉区域响度级

3、声波的多普勒效应

简谐振动方程、同方向、同频率简谐振动的合成、谐振子的自由振动，机械波的波动方程；

惠更斯原理、超声波的性质。

声波的性质、听阈、痛阈、声强级、波的能量和强度

简谐振动的矢量图示法、驻波、半波损失、超声波在医学上的应用。

第四章电路

欧姆定律的微分形式

1、电流电流密度

2、欧姆定律的微分形式

电动势生物膜电位

1、电动势

2、生物膜电位

直流电路

1、闭合电路的欧姆定律

2、基尔霍夫定律

电容器的充放电过程

1、充电过程

2、放电过程

第5节 

电流对人体的作用

基尔霍夫方程组、电解质的导电性、生物膜电位。

电流密度、欧姆定律微分形式、电容器的充放电过程

电流对人体的作用。

第五章电流的磁场

第1节磁感应强度磁通量

1、磁感应强度

2、磁场中的高斯定理

第2节毕-奥萨伐尔定律及其应用

1、毕-奥萨伐尔定律

2、毕-奥萨伐尔定律的应用

第3节安培环路定律及其应用

1、 

安培环路定律

2、 

安培环路定律的应用

第4节磁场对电流的作用

1、磁场对运动电荷的作用

2、洛伦兹力的作用

3、磁场对电流的作用

第5节生物的磁场和磁场的生物效应

磁感应强度、磁场中的高斯定理、毕奥-萨伐尔定律及其应用、安培环路定律及其应用。

磁场对电流的作用、磁介质、磁场的能量。

生物磁场和磁场的生物效应。

第六章波动光学

光的干涉

1、光波光的相干性

2、双缝干涉

3、光程和光程差

4、薄膜干涉

第2节光的衍射

1、惠更斯-菲涅尔原理

2、夫琅禾费单缝衍射

3、夫琅禾费圆孔衍射

4、衍射光栅

第3节光的偏振

1、自然光与偏振光

2、起偏与检偏

3、马吕斯定律

4、旋光现象

光程和光程差、双缝干涉、薄膜干涉、单缝夫琅禾费衍射、衍射光栅

洛埃镜的原理、圆孔夫琅禾费衍射、光的偏振态、旋光性

双折射、二向色性、偏振光的产生和检验。

第七章几何光学

眼睛的屈光系统

1、眼睛的生理结构

2、示意眼

3、简化眼

球面的屈光

1、单球面

2、共轴多球面

透镜的屈光

薄透镜

薄透镜的组合

3、 

圆柱透镜

4、 

透镜的像差

眼睛的屈光不正及其物理矫正

近视眼

远视眼

老花眼

散光眼

共轴球面系统、薄透镜的组合成像、放大镜、纤镜、显微镜的原理。

人眼的分辨本领，屈光不正眼睛的矫正方法、

透镜的像差、人眼的结构、简约眼。

第八章激光及其医学应用

第1节激光基本原理

1、光与物质的相互作用理论

2、粒子反转数原理

3、光学谐振腔

4、激励装置

第2节激光关键参数与特性

1、激光关键参数

2、激光的特性

第3节激光在医学中的应用

自发辐射、受激辐射、受激吸收、激光产生的基本原理。

光生物学效应、激光的热生物学效应、激光的电磁场生物学效应、激光的压力生物学效应。

光生物学效应、激光的热生物学效应、激光的电磁场生物学效应、激光的压力生物学效应激光安全防护的相关参数及激光防护措施。

第九章X射线及其医学应用

X射线的产生及其基本性质

1、X射线的产生

2、X射线的基本性质

3、X射线的强度与硬度

第2节X射线衍射X射线谱

1、X的射线衍射

2、X射线谱

X射线的吸收

1、线性吸收系数与质量吸收系数

2、半价层

3、质量吸收系数与波长的关系

X射线成像

1、常规X射线成像

2、X射线电子计算机断层成像

X射线的产生、X射线的基本性质、X射线的衰减规律。

X射线衍射和X射线谱、X射线在医学中的应用。

X射线的物理效应、化学效应、X射线的辐射防护。

三、实验（见习）内容与要求

序号

项目名称

要求

备注

1

激光实验

观察光的干涉、衍射、偏振、旋光现象。

2

人体参数测量与相关分析

了解定极求积仪、读数显微镜结构原理，学会这些仪器的使用方法。

进一步掌握有效数字的概念，并熟悉其运算方法。

掌握人体参数的测量和相关系数的运算。

3

医学数码摄影

了解数码相机的基本原理及其构造和使用方法。

初步掌握拍摄医学标本和室外物体的操作技术和计算机处理。

4

万用电表的设计

掌握毫安表、电压表和欧姆表的改装、校准和使用方法，了解电表面板上符号的含义。

学习校准电表的刻度。

熟悉电表的规格和用法，了解电表内阻对测量的影响，掌握电表级别的定义。

训练按回路接线及电学实验的操作。

学习校准曲线的描绘和应用。

5

人体生理参数测量的物理原理与应用

了解人体生理测量的医学基础和意义，掌握人体生理参数测量的物理原理，学会心电、血压和体温和脂肪测量，掌握医疗仪器设计的基本流程。

6

数码摄像机（DV）摄像研究

了解数码DV的原理和结构。

掌握用数码DV摄像的技巧。

掌握黑体辐射定律、维恩位移定律、色彩学原理、光学变焦、光的偏振、计算机技术。

四、基本技能要求

学不是死记硬背的知识，科学的任务是探索未知，科学素质终将在获取知识的能力上反映出来。

当然，没有知识也谈不上能力，融会贯通的知识是能力的载体。

对于基本原理、基本运算、基础应用要求学生必须理解和掌握。

有意识培养学生学会提出问题、解决问题的能力。

对于医学物理学前沿科技、交叉学科涉及的知识可作为了解，但应增大信息量

五、扩展性教学内容

本书在绪论部分介绍计算分子生物学的最新研究和进展

六、教材与教学资源

作者

书籍名称

出版社

出版时间

梁路光

高等教育出版社

2004

咯蔚波

陈仲本

2005

胡新珉

医学物理学

人民卫生出版社

七、考核

平时成绩：

10％；

形式：

不定期点名、作业

实验成绩：

20％；

实验报告

期末成绩：

70％；

笔试

八、教学时数分配

（一）理论课学时分配

章节

理论课内容（中英文对照）

学时

绪论（

流体的运动

液体的表面现象

振动、波动和声

电路

电磁学

波动光学

7

几何光学

8

激光及其医学应用

9

X射线及其医学应用

考试

考试（笔试）

理论课总学时数

44

（二）实验课学时分配

实验课内容

实验类型

验证性实验

设计性实验

实验课总学时数

10

（注：

“实验类型”分为：

演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验）

九、课程实施要求及相关说明

【教学组织、方法要求】

本课程教学过程以学生为主体，以教师为主导，教学组织过程由数学物理系统一规划，学院以及学校为教学过程的硬件平台提供保障。

教师利用各种手段包括多媒体、科研工作经验为学生提供多方面的学习平台，充分发挥学生学习的主观能动性。

学生应主动预习本课程内容，并在老师引导下参考网络相关内容，勤练习、勤思考，学习与实践相结合完成学习任务。

【教学多媒体信息技术要求】

授课教师即要发挥多媒体课件图文并茂、信息量大的多媒体教学优势，又要结合传统教学的提问、启发、示教、适当板书等，充分调动学生在课堂教学中积极参与、积极思维的主动性。

【学习方法要求】

医用物理学是一门基础课程，知识面宽广、信息量大，所以学生一方面要认真预习，另一方面要积极查阅参考资料以完成学习任务。

本大纲在实施过程中将根据实际情况调整。