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信息工程学院数理教研室教案专业临床、麻醉等层次本科课程医用物理学时间2013年8月教学小结：赣南医学院实验课教案专业课程医用物理学一、教学目的与要求：1、了解奥氏粘度计的结构和工作原理。
2、掌握奥氏粘度计的使用方法。
3、使用奥氏粘度计测量液体粘度系数。
二、教学重点、难点：教学重点：奥氏粘度计的使用。
教学难点：奥氏粘度计的结构和工作原理。
三、教学方法设计：先进行理论讲解奥氏粘度计的结构和工作原理和使用方法。
本次实验的内容和实验过程中的注意事项。
实验的内容具体如下：1．掌握奥氏粘度计的的使用方法。
2．奥氏粘度计测的准备工作。
3．使用奥氏粘度计测量液体粘度系数。
4．记录实验结果。
四、实验教学准备：做好奥氏粘度计和该实验相应配件的准备工作，并安排预做，写好板书。
五、实验步骤：1、奥氏粘度计实验的准备工作。
2、奥氏粘度计的使用。
3．使用奥氏粘度计测量液体粘度系数。
六、实验报告：（一）实验报告的要求：实验目的、实验器材、实验原理、实验内容（数据用表格来表示）、实验步骤和实验小结。
（二）实验思考题：课外查资料，奥氏粘度计的种类及其适用范围？教学小结：一、教学目的与要求：1、了解万用表的结构和工作原理。
2、学会正确使用万用表。
二、教学重点、难点：教学重点：万用表的使用。
教学难点：万用表的结构和工作原理。
三、教学方法设计：先进行理论讲解万用表的结构和工作原理，并实验中由带教老师介绍万用表组成及介绍使用方法。
本次实验的内容和实验过程中的注意事项。
实验的内容具体如下：1．掌握万用表的面板的组成，熟悉及各旋钮开关的功能。
2．万用表测电压。
3．万用表测电流强度。
4．万用表测电阻。
四、实验教学准备：做好万用表性实验相应配件的准备工作，并安排预做，写好板书。
五、实验步骤：1、万用表使用前的准备工作。
2、电阻的测量1）、选择欧姆档。
2）、两表笔相碰，改变调零电阻，进行调零。
3）、选择合适的量程档位，测待测电阻器的电阻值。
3．电压的测量1）、估计被测电压值，选择合适的电压档。
《医用物理学》课程教学大纲（Medical Physics）一、课程基本信息课程编号：14072602,14072603课程类别：学科基础课适用专业：医学/药学/医检等专业学分：3总学时：48先修课程：高等数学后续课程：医学专业课课程简介：医用物理学是物理学的重要分支学科，是物理学与医学的交叉学科，也是医学类专业学生必修的基础课程。
开设这门课程的主要目的是，一方面是通过较系统的教学，使学生进一步深入理解物理概念和物理规律，为医学院学生后续学习现代医学打下必要、坚实的物理基础；另一方面使学生在物理思想、研究问题的科学方法与创新能力方面得到提高。
主要教学方法与手段：本课程以讲课为主，讲课形式兼顾PPT和板书，同时教学视频录像作为辅助手段，网络教学作为资源库和教学辅导手段。
选用教材：陈仲本，况明星.医用物理学[M].北京：高等教育出版社，2010必读书目：[1] 倪忠强，刘海兰，武荷岚.医用物理学[M].北京：清华大学出版社，2014选读书目：[1] 王振华.医用物理学[M].北京：北京邮电大学出版社，2009[2] 李旭光.医用物理学[M].北京：北京邮电大学出版社，2009[3] 程守洙，江之永，胡盘新. 普通物理学（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2004[4] 马文蔚.物理学（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006[5] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Fundamentals of Physics (Extended) [M]. John Wiley & Sons, Inc, 2001二、课程总目标：本课程目的在于通过对经典物理学和近代物理学的系统学习，尤其是和医学紧密相关的知识的介绍，了解物理学发展及其在医学中的应用，了解物理学发展过程中的基本方法，基本实验，基本思路。
掌握经典物理学中力学，热学和电磁学的基本知识和基本技能，理解近代物理学发展的基本内容和基本概念，并且能利用这些知识和技能为后续的医学专业课服务。
第十三章 光谱 激光和X 射线通过复习后，应该:1.掌握激光的特点、激光产生的原理、X 射线的基本性质、X 射线的发生、X 射线强度和硬度、X 射线谱、物质对X 射线的吸收规律;2.理解原子光谱、分子光谱、X 射线的衍射、X 射线的透视和照相;3.了解拉曼散射光谱、X 光刀、X-CT 断层扫描成像、数字减影血管造影技术。
13-1 原子发射光谱和吸收光谱各是怎样产生的?为什么吸收光谱中的谱线通常远少于发射光谱中的谱线? 答：原子发射光谱是由大量同类原子从较高能级跃迁到较低能级时发射光子所形成的。
在黑暗的背景中产生若干条明亮的谱线称为原子发射光谱，又叫明线光谱。
原子吸收光谱是由价电子吸收一个光子后被激发到高能级所形成的。
具有连续光谱的白炽灯光从气体或蒸汽中通过时，在光子被大量吸收的波长处形成一系列的暗线组成原子吸收光谱，又叫暗线光谱。
同种元素的暗线光谱的波长与明线光谱相同，因为它们是在同一种原子的两个能级之间跃迁产生的。
但是，暗线光谱中的谱线通常远少于明线光谱的谱线，这是因为原子通常处于基态，在暗线光谱中一般只有从基态跃迁到激发态的谱线，而没有各激发态之间跃迁产生的谱线。
13-2 要把氦离子从n = 1 态激发到 n = 2 态需要约 41 eV 的能量，但把氦原子的一个电子从 n = 1 态激发到 n = 2 态却只要 21 eV 的能量，试解释其原因。
答：在氦原子中有两个核外电子，其价电子由于受到另一个电子的屏蔽，它基本上只受到原子核的一个正电荷+e 的作用。
而在氦离子中则只有一个电子，它受到原子核的两个正电荷+2e 的作用，其大小约为原子情况的两倍，所以同样是从n=1态激发到n=2态，所需要的能量约是原子时的2倍（原子为21eV ，离子则为41eV ）。
13-3 分子中有哪几种能级？能级之间的能量差哪种最大？哪种最小？ 答: 分子中有三种能级:电子能级、振动能级和转动能级。
其中电子能级之间的能量差最大，而转动能级之间的能量差最小。
《医用物理学》编写大纲（定稿）第一章刚体力学基础第一节刚体的转动一、刚体的平动和转动二、角量与线量的关系三、转动动能和转动惯量四、力矩转动定律五、角动量和角动量守恒六、刚体的平衡(1) 刚体的平衡（2）人体受力分析第二节物体的弹性一、应力和应变二、弹性模量*第三节骨骼和肌肉的力学性质一、骨骼的力学性质二、肌肉的力学性质习题一第二章振动第一节简谐振动一、简谐振动与谐振动方程二、用旋转矢量表示谐振动三、谐振动的振幅、周期、频率和相位四、简谐振动的能量五、常见的简谐振动第二节简谐振动的合成一、同方向同频率的2个简谐振动的合成二、同方向不同频率2个简谐振动的合成*三、2个相互垂直频率相同的谐振动的合成*四、频谱分析第三节阻尼振动受迫振动共振习题二第三章波动声波第一节波动方程一、机械波的产生二、波面波线三、波速、波长、周期和频率四、波函数第二节波的能量一、波的能量能量密度二、波的强度能流密度三、波的衰减第三节惠更斯原理与波的干涉一、波的叠加原理二、惠更斯原理三、波的干涉四、驻波第四节声波一、声速二、声压和声阻三、声强和声强级四、响度级和等响曲线第五节多普勒效应第六节超声波及其医学应用一、超声波的产生和接收二、超声波的特性三超声波在医学中的应用习题三第四章流体的运动第一节理想流体的流动一、理想流体的稳定流动二、液流连续性原理第二节伯努利方程及其应用一、伯努利方程二、伯努利方程的应用第三节粘滞流体的流动一、牛顿粘滞定律与粘滞系数二、血液的粘度三、粘滞流体的伯努利方程四、湍流与雷诺数第四节泊肃叶定律一、泊肃叶定律（含泊肃叶定律的推导）二、血液的流动及血压在血流过程中的分布*第五节斯托克斯定理习题四第五章液体的表面现象第一节表面张力和表面能一、表面张力二、液体的表面层和表面能第二节弯曲液面的附加压强一、弯曲液面的附加压强二、液泡内外的压强差第三节毛细想象气体栓塞一、润湿作用二、毛细现象三、气体栓塞第四节表面吸附和表面活性物质习题五第六章气体动理论与热力学定律第一节气体动理论一、气体动理论的基本概念二、理想气体的微观模型三、理想气体的压强公式四、理想气体的能量公式五、麦克斯韦速率分布律第二节热力学第一定律一、热力学系统与平衡态二、准静态过程三、热量、功和内能四、热力学第一定律第三节理想气体的热力学过程一、等体过程二、等压过程三、等温过程四、绝热过程*第四节热力学第一定律的应用一、人体的能量交换与基础代谢二、卡诺循环三、制冷机第五节热力学第二定律一、可逆过程与不可逆过程二、热力学第二定律三、卡诺定理四、熵的概念与熵增原理五、热力学第二定律的统计意义习题六第七章静电场第一节电场电场强度一、电荷库仑定律二、电场与电场强度三、场强叠加原理四、电场强度的计算第二节高斯定理一、电场线与电通量二、高斯定理三、高斯定理的应用举例第三节电势一、静电场力做功二、静电场的环路定理三、电势（含电势叠加原理）四、电场强度与电势的关系*第四节电偶极子电偶层一、电偶极子电场的电势二、电偶层*第五节静电场中的电介质一、电介质的极化二、电介质中的静电场三、电容器及其电容四、静电场的能量*第六节心电知识一、心电场二、心电图三、心电图导联习题七第八章恒定电流第一节电流欧姆定理一、电流密度二、欧姆定理的微分形式三、金属与电解质的导电第二节基尔霍夫定理一、一段含源电路的欧姆定律二、基尔霍夫定理三、神经纤维的电缆方程（神经细胞、神经纤维、电缆方程）第三节电容器的充放电过程一、充电过程二、放电过程三、时间常数习题八第九章电磁现象第一节磁场磁感应强度一、磁场二、磁感应强度第二节电流的磁场一、毕奥-沙伐尔定律二、安培环路定律第三节磁场对运动电荷的作用一、磁场对运动电荷的作用二、磁场对载流导体的作用三、磁场对载流线圈的作用、*四、应用举例（霍尔效应等）第四节磁介质一、磁介质的磁化二、顺磁质和抗磁质三、铁磁质（含磁滞回线）第五节电磁感应一、电磁感应定律二、动生电动势感生电动势三、自感和互感*第六节磁场的医学应用一、磁场的生物效应二、生物磁场现象习题九第十章波动光学第一节光的干涉一、相干光源的获得二、光程和光程差三、杨氏双缝实验四、薄膜干涉*五、劈尖和牛顿环*六、迈克尔孙干涉仪第二节光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、光栅衍射第三节光的偏振一、自然光与偏振光二、马吕斯定律三、偏振光的获得1、布鲁斯特定律2、双折射现象3、二向色性四、旋光现象糖量计习题十第十一章几何光学第一节球面折射一、单球面折射二、共轴球面折射系统第二节透镜一、、薄透镜成像公式二、薄透镜组合三、像差第三节共轴球面系统的基点和成像公式一、共轴球面系统的三对基点二、作图法三、成像公式第四节眼睛一、眼的结构和光学系统二、眼的分辨本领三、眼的调节及非正视眼的矫正第五节放大镜和显微镜一、放大镜二、显微镜三、显微镜的分辨本领*四电子显微镜*第六节纤镜一、光线导光原理二、纤镜的医疗应用习题十一第十二章x射线第一节x射线的基本性质第二节x射线的产生第三节x射线的强度和硬度一、x射线的强度二、x射线的硬度第四节x射线谱一、连续x射线谱二、标识x射线谱第五节x射线的吸收第六节x射线的医学应用一、生物效应二、常规摄影和数字摄影三、诊断（CT）三、治疗习题十二第十三章原子核和放射性第一节原子核的结构与基本性质一、原子核的组成二、原子核的大小与密度三、放射性同位素和核素四、结合能五、原子核的稳定性第二节原子核的放射性衰败一、α衰变二、β衰变和电子俘获三、γ衰变和内转换第三节核衰变规律一、核的衰变规律二、半衰期与平均寿命三、有效半衰期四、统计涨落现象五、放射性活度第四节射线与物质的相互作用一、带电粒子与实物的相互作用二、γ射线与实物的相互作用三、中子与实物的相互作用第五节辐射剂量与辐射防护一、射线的探测二、射线的剂量三、照射量与吸收剂量四、辐射防护第六节放射性核素在医学中的应用习题十三第十四章量子力学基础第一节光的波粒二相性一、黑体辐射二、光电效应三、康普顿效应第二节氢原子结构的玻尔理论第三节微观粒子的波粒二相性一、德布罗意波二、电子衍射三、不确定关系第四节薛定谔方程第五节激光一、激光的产生二、光学谐振腔三、激光的特点四、激光的生物效应五、激光在医学中的应用习题十四第十五章相对论？第一节伽利略变换一、经典力学的绝对时空观和相对性原理二、伽利略变换第二节洛伦兹变换一、迈克尔孙-莫雷实验二、狭义相对论的基本假设三、洛伦兹变换第三节狭义相对论的时空观一、时间膨胀二、长度收缩三、同时性的相对性四、因果律与信号速度五、退行红移和宇宙膨胀第四节相对论动力学一、动量和质量二、力和动能三、质能关系四、能量和动量的关系习题十五附录附表一常用物理常量附表二国际单位制习题参考答案主编：唐伟跃唐文春副主编：陈庆东刘婉华参编：。
习 题13–1 设工作电压为200kV ，电流为40mA ，产生X 射线效率为0.8%的某X 射线管，连续工作1分钟，问靶上共产生多少热量？13–2 欲产生最高频率为6×1019Hz 的连续X 射线作深部组织治疗，X 射线管的管电压应为多少？电子到达阳极靶的动能为多大？13–3 用波长为0.04nm 的X 射线照射某晶体的晶面，当掠射角一直减少到4.1°时才观察到布拉格反射，求该晶体的晶格常数。
13–4 对于某X 射线， 铝和铅的线性衰减系数分别为132cm -1和2610 cm -1，要得到和1mm 厚的铅板同样的衰减程度，问应该用多厚的铝板？13–5 厚度为1mm 的某物质层使一束X 射线的强度衰减为原入射强度的20%，求该物质的线性衰减系数和半价层。
13–1 设工作电压为200kV ，电流为40mA ，产生X 射线效率为0.8%的某X 射线管，连续工作1分钟，问靶上共产生多少热量？解：X 射线管工作时的总功率为：)W (800010200104033=⨯⨯⨯==-IU P用于转换为热的效率为：η=1-0.8%=99.2%连续工作1分钟，靶上共产生的热量为：kJ)(16.476)J (476160601%2.998000==⨯⨯⨯==t P Q η13–2 欲产生最高频率为6×1019Hz 的连续X 射线作深部组织治疗，X 射线管的管电压应为多少？电子到达阳极靶的动能为多大？解：连续X 射线的最高频率为6×1019Hz 对应的能量为：J)(10×98.31910610×6.62621max 14-34-2=⨯⨯===mv eU h ν )kV (249)V (1049.2106.110×98.32151914-2=⨯=⨯==-e mv U13–3 用波长为0.04nm 的X 射线照射某晶体的晶面，当掠射角一直减少到4.1°时差观察到布拉格反射，求该晶体的晶格常数。
