《医学物理学》理论教学大纲(临床医学等)

《医学物理学》理论教学大纲

(供五年制本科临床医学、口腔医学等专业使用)

Ⅰ前言

医学物理学是高等医学教育中的一门专业基础课程。它的任务和目的是：使学生比较系统地掌握医学科学所需要的物理学基础理论、基本知识、基本技能，培养学生辩证唯物主义世界观和观察问题、分析问题、解决问题的能力，为学生学习后续课程以及将来从事医疗卫生、科学研究工作打下必要的物理基础。教学容是以高中毕业为起点，以学习医学科学所需要的物理“三基”容为主，对物理学与医学联系密切相关的容应作比较广泛和深入的讨论，但主要是针对这些医学问题中的物理学原理，不应过多地涉及具体的医学容。对于那些为了保持物理学体系所必须保留而又与中学重复的容，要求学生掌握，但不作讲授。对于全新的或是根据专业需要应加强的容，即是教师讲授和要求学生掌握的容，也应做到少而精，既保证教学质量又不使学生负担过重。

在教学法上要充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。为了巩固所学的知识，应布置适当数量的习题作业，并介绍一些课外参考书，以扩展学生的眼界和思路。

本大纲适用于五年制本科临床医学、急救医学、麻醉学、医学美容、妇产科学、口腔医学、五官科学、医学影像学、医学检验专业（方向）使用。现将大纲使用中有关问题说明如下：

一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲中每一章节均由教学目的、教学要求和教学容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学容与教学要求级别对应，并统一标示(核心容即知识点以下划实线，重点容以下划虚线，一般容不标示)便于学生重点学习。

二教师在保证大纲核心容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点容和介绍一般容。

三医学物理学总教学参考学时为60学时，理论与实验学时之比为2.75∶1。即理论课44学时实验课为16学时。

四教材：<<医学物理学>>，人民卫生，胡新珉，6版，2004年。

Ⅱ正文

绪论

一教学目的

通过对物理学研究对象的了解，弄清楚物理学与生命科学的关系。搞清楚医学生为什么要学习物理学。

二教学要求

（一）了解物理学的研究对象；

（二）了解物理学与生命科学的关系。

三教学容

（一）物理学的研究对象；

（二）物理学与生命科学的关系。

第二章物体的弹性

一教学目的

掌握和熟悉物体受外力作用后，其形变的基本规律，为研究和学习生物力学等打基础。二教学要求

（一）掌握描述物体弹性的基本概念：形变、应变、应力、模量。

（二）理解应力与应变的关系。

（三）了解骨骼和肌肉的力学特性。

三教学容

（一）应变和应力：

形变、力、三种应变：应变、体应变、切应变，泊松比和切变率。应力：应力、体应力、切应力。

（二）弹性模量：

弹性和塑性：正比极限、弹性极性、抗（抗压）强度、展性和脆性。弹性模量：氏模量、体变模量和切变模量。

第三章流体的运动

一教学目的

掌握和熟悉流体运动的基本规律，为了解血液流动打下基础。

二教学要求

（一）掌握理想流体和稳定流动的概念、连续性方程和伯努利方程的物理意义并熟练应用，掌握牛顿粘滞定律和泊肃叶定律的物理意义及其应用。

（二）理解粘性流体伯努利方程的物理意义、层流和湍流的概念、雷诺数和斯托克司定律及应用。（三）了解血液的特性、血流速度在血管中的分布。

三教学容

（一）理想流体稳定流动：

理想流体、稳定流动、流场、流线、流管、连续性方程。

（二）伯努利方程：

伯努利方程及应用。

（三）粘性流体的流动：

层流、湍流、牛顿粘滞定律、粘度、牛顿流体、非牛顿流体。雷诺数。

（四）粘性流体的运动规律：

粘性流体的伯努利方程、泊肃叶定律、流阻、斯托克司定律。

第四章振动

一教学目的

掌握和熟悉振动及合成的基本规律。

二教学要求

（一）掌握简谐振动的基本规律。

（二）熟悉求解有关简谐振动表达式的方法。

（三）掌握简谐振动的合成求法。

三教学容

（一）简谐振动：

简谐振动方程、简谐振动的特征量、简谐振动的速度和加速度、简谐振动的矢量图示法、简谐振动的能量。

（二）简谐振动的合成：

两个同方向、同频率简谐振动合成，同方向、不同频率简谐振动的合成，谐振分析，两个同频率、互相垂直的简谐振动的合成。

第五章波动

一教学目的

掌握和熟悉波动的基本概念和规律。

二教学要求

（一）掌握波的传播规律，理解波函数的物理意义。

（二）熟悉波的干涉现象和规律。

（三）掌握和了解声学的基本概念；理解声强级和响度级；

三教学容

（一）机械波：

机械波产生的条件、波面和波线、波速、波长、波的周期和频率。

（二）简谐波：

波函数、波动方程。

（三）波的能量：

波的能量及强度、波的衰减。

（四）波的干涉：

惠更斯原理、波的叠加原理、波的干涉、调幅波和驻波。

（五）声波：

声压和声强、听觉域、声强级和响度级。

（六）多普勒效应：

多普勒效应、冲击波。

第七章分子动理论

一教学目的

掌握液体表面力的基本规律。

二教学要求

（一）认识液体的表面现象，掌握液体表面力和表面能的概念。

（二）熟悉液体曲面的附加压强，掌握毛细现象及其规律。

（三）熟悉表面活性物质的基本概念和作用。

三教学容

液体的表面现象：

表面力和表面能、曲面下的附加压强、毛细现象和气体栓塞、表面活性物质和表面吸附。

第九章静电场

一教学目的

在中学电学知识的基础上，进一步加深对电场性质的认识。掌握描述电场的二个物理量——场强和电势的性质和它们之间的关系。掌握电场和电介质的相互作用。

二教学要求

（一）掌握电场强度、电势和其相互之间的关系与计算，熟悉静电场能量的计算方法。

（二）掌握静电场的叠加原理、高斯定理与环路定理。理解它们所揭示的静电场性质。

（三）掌握静电场与电介质的相互作用规律。

（四）熟悉电偶极子及电偶层的电场性质。

三教学容

（一）电场电场强度：

电荷的量子性、电场强度的定义、场强叠加原理、点电荷的场强、连续分布带电体的场强。（二）高斯定理：

电场线和电通量、高斯定理及应用。

（三）电势：

静电场的环路定理、电势、电势叠加原理、电场强度与电势的关系。

（四）电偶极子电偶层:

电偶极子的电场、电偶层。

（五）静电场中的电介质:电介质的极化：

无极分子电介质、有极分子电介质及其极化机制。电极化强度矢量。电介质中的静电场的变化规律；电位移矢量及有电介质时的高斯定律。电容器的电容、静电场的能量。

第十章直流电

一教学目的

掌握电流产生的原因及运动规律，了解直流电在医学中的应用。

二教学要求

（一）掌握基尔霍夫第一、第二定律及电容器的充、放电特性。

（二）熟悉电流密度的基本概念及欧姆定律的微分形式，了解生物膜电位。

三教学容

（一）电流密度:

电流密度、欧姆定律的微分形式；

（二）基尔霍夫定律：

基尔霍夫第一定律、基尔霍夫第二定律。

（三）电容器的充电和放电：

RC电路的充电过程、RC电路的放电过程及其充、放电时间常数。

（四）生物膜电位:

能斯特方程、静息电位产生的原因。

第十一章稳恒磁场

一教学目的

掌握磁场的基本性质和磁场对运动电荷或电流的作用以及磁场和电场的联系和区别。

二教学要求

（一）掌握磁场中的高斯定律、毕奥－萨伐尔定律、安培环路定律、磁场对电流的作用。（二）理解磁感应强度、霍尔效应。

三教学容

（一）磁场磁感应强度:

磁场、磁感应强度、磁通量和磁场中的高斯定律。

（二）电流的磁场:

毕奥－萨伐尔定律及应用。

（三）安培环路定律

（四）磁场对电流的作用:

磁场对运动电荷的作用、磁场对载流导线的作用、载流线圈所受的磁力矩、霍尔效应。

第十三章波动光学

一教学目的

在第五章波动理论的基础上，通过光的干涉和衍射现象，认识光的波动性质。通过偏振现象，认识光的横波性质。

二教学要求

（一）掌握氏双缝干涉、夫琅禾费单缝衍射、光栅衍射的基本原理和公式。

（二）熟悉光程、光程差、半波损失等概念及薄膜干涉的原理和公式。

（三）掌握偏振的有关概念及马吕斯定律，理解双折射。

三教学容

（一）光的干涉:

光的相干性、光程和光程差、氏双缝实验、洛埃镜实验、薄膜干涉。

（二）光的衍射:

单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射。

（三）光的偏振:

自然光和偏振光、马吕斯定律、光的双折射。

（四）偏振光的应用:

物质的旋光性。

第十四章几何光学(自学)

一教学目的

掌握单球面折射的基本规律。

二教学要求

掌握单球面折射成像的原理和符号规则。

三教学容

（一）球面折射：

单球面折射、共轴球面系统。

（二）透镜：

薄透镜的成象公式、薄透镜组合、厚透镜、柱面透镜、透镜的像差。