精选《医学物理学》课件几何光学资料

3. 蠕变：若黏弹体维持应力恒定，应变随时间增加而增 大的现象称为蠕变，如图（c）。
生物材料的应变通常由弹性应变、延迟弹性应变、黏 性应变叠加形成，后两种应变决定其蠕变性。如关节软 骨就具有这种特点。
黏弹性材料的应力与应变(c)
医学物理学（第9版）
二、生物材料的黏弹性
4. 滞后：如果对黏弹体周期性加载和卸载，则卸载时的应力应变曲线同加载时的应力-应变曲线不重合，如图（d）所示， 这种现象称为弹性滞后。滞后现象的原因是大分子构型改变 的速度跟不上应力变化，构型改变时有内摩擦力作用。血液、 红细胞等存在滞后现象。
由 F
S
得这个截面处的应力为：
(l x)Sg (l x)g
S
又因为
Y
所以这个截面处的应变为：
Y
(l x)g
Y
例2-1图
医学物理学（第9版）
例题
例 股骨是大腿中的主要骨骼。如果成年人股骨的最小截面积是 610-4 m2，问受压负荷为多大 时将发生碎裂？又假定直至碎裂前，应力-应变关系还是线性，试求发生碎裂时的应变。
圆柱体的扭转现象
医学物理学（第9版）
扭转的切应力
实验证明，当圆杆发生微弱的扭转时，扭转角δ 与扭转力矩M 有如下的关系：
M Ga4
2l
（2-12）
由上式可见，在扭转角δ 相同的条件下，扭转力矩M 与杆的半径a的四次方成
正比。显然，杆的半径越大扭转越困难。
由式（2-9）和（2-11）可知，外缘的切应力为
如图（a）在两个支架上放置一横梁。 如图（b） 当横梁受到一个垂直于轴线的横向压力 P 时，所示， 横梁发生弯曲。显然，凸出的一侧被拉伸，凹进的一侧被压缩。 如图（c）选取横梁的一截面，取截面的左边一小段考虑应力，横 梁的上部发生压缩形变，出现压应力，下部发生拉伸形变，出现拉应 力，中间一层无形变，所以无应力。

SS
由折射定律n sin sin
可得 n
③
联立①、②、③式可得
n SO SO 2d SS
∴
d n SS
2
【例3】如图所示，宽为a的平行光束从空气 斜向入射到两面平行的玻璃板上表面，入射 角为45°。光束中包含两种波长的光，玻璃
对这两种波长的光的折射率分别为 n1 1, .5
n2 。3 （1）求每种波长的光射入玻璃板上表面后 的折射角r1，r2； （2）为了使光束从玻璃板下表面出射时能 分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为 多少？并画出光路示意图。
【析与解】如图（b）所示，物AB通过小孔 能在平面镜后形成虚像 。A由B 于平面镜反 射到达凹镜的光束可以看作是由平面镜后 的虚像 发出AB的 一样。
物AB对平面镜所成的虚像 A由B平 面镜成像 规律可知位于平面镜后3cm处，且和物等 大、正立。 =ABB= 0.1cm。
A对B凹镜来说是实物，其物距是5cm，
uv f
（2）薄透镜成像的放大率公式 像高 v
m 物高 u
八、球面镜成像 1.球面镜成像规律
球面镜类型 物的位置
像的特点
像的位置
凹镜 凸镜
u＞2f u＝2f f＜u＜2f u＜f 任意位置
倒立、缩小、实像 倒立、等大、实像 倒立、放大、实像 正立、放大、虚像
f＜v＜2f，物 像同侧
v＝2f，物像 同侧
v＞2f，物像 同侧
︱v︱＞u，物 像异侧
正立、缩小、虚像 物像异侧
2.球面镜成像作图 3.球面镜成像公式 九、简单的光学仪器
11 1 uv f
1.眼睛
2.显微镜 显微镜的视角放大倍数 3.望远镜 望远镜的放大倍数
M d L f2 f1

0
sin 1
r
sin 1
sin(
cos1
z)
r0
sin( Az )
29
表明光线在光纤中是弯曲的，正弦振荡 其Z向空间周期为：
L cos1 2
若考虑近轴光线（与光纤轴夹角很小）cos1 1, 在轴上一点所发出的近轴光线都聚焦在z 2 点。
有自聚焦效应，可用来成像等
30
其数值孔径也定义为光纤端面处介质折射率与最大 接光角正弦的乘积。
Outline of Geometric optics
几何光学的三个基本定律 费马原理 近轴成像理论
1
几何光学
以光线概念为基础研究光的传播和成像规律，光线 传播的路径和方向代表光能传播的路径和方向。
作为实验规律，三定律是近似的，几何光学研究 的是光在障碍物尺度比光波大得多情况下的传播 规律。这种情况下，相对而言可认为波长趋近于 零，几何光学是波动光学在一定条件下的近似。
n(0) cos1 n(r) cos n(rmax )
1
n2 (r)
cos2 n2 (0) cos2 1
28
路径光线在某点的斜率
dr dz
tg
1
(cos2
1
1) 2
dz
n(0) cos1
dr
[n2 (r) n2 (0) cos2 1]1 2
z r dr cos1 arcsin( r )
光在介质中走过的光程，等于以相同的时间在真空中走过的
距离。光在不同介质中传播所需时间等于各自光程除以光速
C
s s L t l
V cn c
c
32
n1 S1 n2
S2
Av
v2

第十三章 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
波动光学
杨氏双缝干涉 夫琅禾费衍射 光栅衍射的基本原理和公式 偏振的有关概念及马斯定律。 光程、光程差、半波损失 物质的旋光性
第十四章 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
记忆技巧 远离变小 接近变大
u uv0 uvs
两者相向运动
u uv0 uvs
两者相背运动
经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第七章
分子动理论
第十章 直流电
传导电流产生的条件。 电流密度的含义。 欧姆定律的微分形式。 基尔霍夫定律解题及符号规则。 理解动作电位及其产生过程。
第十一章 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
稳恒磁场
磁场的性质及各量的方向判断。 磁通量与磁场的关系。 电流的磁场及解题。 磁场的生物效应。
D、不变
R 4P
Q
8L
注：水平均匀细圆管内作层流的黏性流体，体积流量与这两端的压强差成正
比。
经 营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第四章 振 动
• 简谐振动的特点及判断。 • 简谐振动方程及特征量的名称与含义。 • 同方向、同频率简谐振动的合成。