目錄
前言
第1章物質(zhì)與物體運(yùn)動 1
1.1物質(zhì)與物質(zhì)形態(tài) 2
1.1.1物質(zhì)存在的基本形式 2
1.1.2物質(zhì)形態(tài) 2
1.2質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基本概念和基本定律 4
1.2.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述 4
1.2.2動量守恒定律 8
1.2.3角動量守恒定律 10
1.2.4機(jī)械能守恒定律 11
本章小結(jié) 13
思考題 14
習(xí)題1 14
【物理科技】I等離子體技術(shù) 15
II納米科學(xué)技術(shù) 18
第2章振動和波 22
2.1簡諧振動 23
2.1.1描述簡諧振動的特征量 23
2.1.2簡諧振動的速度和加速度 23
2.1.3旋轉(zhuǎn)矢量與振動的相位 24
2.1.4簡諧振動的能量 27
2.1.5阻尼振動、受迫振動和共振 28
2.2簡諧振動的合成 30
2.2.1同方向同頻率的簡諧振動的合成 30
2.2.2互相垂直的簡諧振動的合成 31
2.3波的描述 32
2.3.1機(jī)械波的傳播 32
2.3.2簡諧波的波函數(shù) 34
2.4波的衍射和干涉 37
2.4.1惠更斯原理 37
2.4.2波的衍射 37
2.4.3波的干涉 38
2.5聲波及超聲波的生物效應(yīng) 41
2.5.1聲波 41
2.5.2超聲波及其生物效應(yīng) 42
本章小結(jié) 43
思考題 44
習(xí)題2(A) 45
習(xí)題2(B) 46
【物理科技】超聲技術(shù) 46
第3章生物流體力學(xué)基礎(chǔ) 52
3.1流體靜力學(xué) 53
3.1.1靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng) 53
3.1.2帕斯卡原理 55
3.1.3阿基米德原理 56
3.2液體表面性質(zhì) 57
3.2.1液體的表面現(xiàn)象 57
3.2.2表面張力及表面張力系數(shù) 57
3.2.3球形液滴內(nèi)外的壓強(qiáng)差 58
3.2.4毛細(xì)現(xiàn)象 59
3.3液體的流動 61
3.3.1理想流體的概念 61
3.3.2定常流動、流線和流管 62
3.3.3連續(xù)性原理 62
3.4伯努利方程及應(yīng)用 63
3.4.1方程的推導(dǎo) 63
3.4.2方程的應(yīng)用舉例 64
3.5黏滯流體的流動 67
3.5.1實(shí)際流體的黏滯性 67
3.5.2泊肅葉公式 69
3.5.3斯托克斯公式 71
本章小結(jié) 73
思考題 73
習(xí)題3(A) 74
習(xí)題3(B) 74
【物理科技】液晶與液晶生物膜 75
力學(xué)部分綜合習(xí)題 82
第4章熱物理學(xué)基礎(chǔ) 84
4.1理想氣體動理論的基本公式 85
4.1.1理想氣體狀態(tài)方程 85
4.1.2氣體動理論的壓強(qiáng)公式 87
4.1.3理想氣體的溫度公式 90
4.2能量均分定理 91
4.2.1自由度 91
4.2.2能量按自由度均分定理 92
4.2.3理想氣體的內(nèi)能 93
4.3氣體分子按速率分布律和按能量分布律 93
4.3.1麥克斯韋速率分布律 93
4.3.2玻耳茲曼分布律 97
4.4熱力學(xué)第一定律 99
4.4.1熱力學(xué)的基本概念 99
4.4.2熱力學(xué)第一定律 101
4.5氣體的摩爾熱容焓 102
4.5.1氣體的摩爾熱容 102
4.5.2化學(xué)反應(yīng)熱與焓 105
4.6熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用 106
4.6.1等溫過程 106
4.6.2理想氣體的絕熱過程 108
4.7循環(huán)過程 110
4.7.1正循環(huán) 110
4.7.2卡諾循環(huán) 112
4.7.3致冷循環(huán) 113
4.8熱力學(xué)第二定律 114
4.8.1可逆過程與不可逆過程 114
4.8.2熱力學(xué)第二定律的表述 115
4.8.3熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 116
4.9熵及熵增加原理 118
4.9.1玻耳茲曼熵公式熵增加原理 118
4.9.2克勞修斯熵公式 119
4.10自由能和自由焓 123
4.10.1自由能 123
4.10.2自由焓 124
4.11氣體內(nèi)的輸運(yùn)過程 125
4.11.1平均自由程與碰撞頻率 125
4.11.2氣體內(nèi)的輸運(yùn)過程 127
本章小結(jié) 131
思考題 133
習(xí)題4(A) 134
習(xí)題4(B) 135
習(xí)題4(C) 136
【物理科技】新能源技術(shù) 137
熱學(xué)部分綜合習(xí)題 141
第5章電場及其生物效應(yīng) 143
5.1電荷與電場 144
5.1.1電荷及其相互作用 144
5.1.2電場及電場強(qiáng)度 145
5.2高斯定理 149
5.2.1電場線 149
5.2.2電場強(qiáng)度通量 150
5.2.3高斯定理 151
5.2.4高斯定理應(yīng)用舉例 152
5.3電勢 155
5.3.1電場力的功 155
5.3.2電勢能和電勢 156
5.3.3電勢疊加原理 157
5.3.4場強(qiáng)與電勢的關(guān)系 158
5.4電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 160
5.4.1靜電場中的導(dǎo)體 160
5.4.2靜電場中的電介質(zhì) 162
5.5生物電現(xiàn)象 167
5.5.1生物電的產(chǎn)生 167
5.5.2跨膜電勢產(chǎn)生的離子學(xué)說 168
5.6電場生物效應(yīng) 173
5.6.1電場生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果 173
5.6.2電場生物效應(yīng)的宏觀特點(diǎn) 175
5.6.3電場生物效應(yīng)機(jī)理探討 176
5.7靜電技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用 177
5.7.1靜電分級技術(shù) 177
5.7.2靜電噴灑技術(shù) 178
5.7.3農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù) 178
本章小結(jié) 178
思考題 179
習(xí)題5(A) 179
習(xí)題5(B) 180
暰物理科技暱栺超導(dǎo)技術(shù) 181
栻電泳技術(shù) 184
第6章磁場與生物磁現(xiàn)象 189
6.1磁場及其描述 190
6.1.1磁場 190
6.1.2磁感應(yīng)強(qiáng)度 190
6.1.3磁感應(yīng)線 191
6.2畢奧薩伐爾定律 192
6.2.1畢奧薩伐爾定律的內(nèi)容 192
6.2.2畢奧薩伐爾定律應(yīng)用舉例 193
6.3磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理 195
6.3.1磁場的高斯定理 195
6.3.2磁場的安培環(huán)路定理 196
6.4電流與磁場的相互作用 199
6.4.1磁場對載流導(dǎo)線的作用 199
6.4.2磁場對載流線圈的作用 200
6.4.3磁場對運(yùn)動電荷的作用 201
6.4.4霍爾效應(yīng) 203
6.5物質(zhì)的磁性 204
6.5.1相對磁導(dǎo)率 204
6.5.2磁介質(zhì)的磁化 204
6.6生物磁場 206
6.6.1生物體磁性與環(huán)境 206
6.6.2人體的磁場 207
6.7磁致生物效應(yīng) 209
6.7.1磁場生物效應(yīng)的宏觀特點(diǎn) 209
6.7.2磁場生物效應(yīng)應(yīng)用 211
6.7.3磁場生物效應(yīng)的微觀機(jī)理 212
本章小結(jié) 213
思考題 214
習(xí)題6(A) 214
習(xí)題6(B) 215
【物理科技】核磁共振 216
第7章電磁場及其與生物體的相互作用 219
7.1電磁場的基本規(guī)律 220
7.1.1法拉第電磁感應(yīng)定律 220
7.1.2麥克斯韋的兩個假說 220
7.1.3麥克斯韋方程組 221
7.2電磁波 222
7.2.1電磁波的輻射和傳播 222
7.2.2電磁波譜 224
7.3微波的生物效應(yīng) 225
7.3.1微波生物效應(yīng)現(xiàn)象 225
7.3.2熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的基本特點(diǎn) 226
7.3.3非熱生物效應(yīng)的一些機(jī)理問題討論 226
7.4紅外技術(shù) 227
7.4.1紅外輻射 227
7.4.2熱輻射規(guī)律 228
7.4.3紅外技術(shù)應(yīng)用 229
7.5X射線及其應(yīng)用 230
7.5.1X射線的產(chǎn)生 230
7.5.2X射線的特點(diǎn) 230
7.5.3X射線的應(yīng)用 231
本章小結(jié) 233
思考題 233
習(xí)題7 234
【物理科技】遙感技術(shù) 235
電磁學(xué)部分綜合習(xí)題 239
第8章波動光學(xué) 243
8.1光源及光的顏色生物效應(yīng) 244
8.1.1光源 244
8.1.2單色光與復(fù)色光 244
8.1.3光環(huán)境的生態(tài)影響 245
8.1.4人工光源及其生物效應(yīng) 245
8.2光的干涉 248
8.2.1相干光源 248
8.2.2楊氏雙縫干涉 249
8.2.3薄膜干涉 251
8.3光的衍射 255
8.3.1光的衍射現(xiàn)象 255
8.3.2單縫夫瑯禾費(fèi)衍射 255
8.3.3光柵衍射 257
8.3.4光學(xué)儀器分辨本領(lǐng) 259
8.4光的偏振 260
8.4.1光的偏振態(tài) 260
8.4.2偏振光的獲得 262
8.4.3馬呂斯定律 264
8.4.4旋光現(xiàn)象 264
8.5光和視覺 266
8.5.1人眼的結(jié)構(gòu) 266
8.5.2視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞 267
8.5.3視覺靈敏度 268
8.5.4色覺 269
8.6光學(xué)儀器 271
8.6.1望遠(yuǎn)鏡 271
8.6.2光學(xué)顯微鏡 272
8.6.3分光光度計(jì) 272
本章小結(jié) 273
思考題 274
習(xí)題8(A) 275
習(xí)題8(B) 275
習(xí)題8(C) 276
【物理科技】I激光技術(shù) 277
II光譜技術(shù) 282
光學(xué)部分綜合習(xí)題 285
第9章波粒二象性 287
9.1光電效應(yīng) 288
9.2光子與光的二象性 289
9.3光合作用 291
9.4粒子的波動性 293
本章小結(jié) 294
思考題 295
習(xí)題9 295
【物理科技】同步輻射技術(shù) 296
第10章原子的量子理論 302
10.1量子力學(xué)概述 303
10.1.1概率波 303
10.1.2測不準(zhǔn)原理 303
10.1.3薛定諤方程 305
10.2氫原子 308
10.2.1玻爾的氫原子理論 308
10.2.2氫原子的量子理論 309
10.3氫原子光譜 311
10.4電子自旋 312
10.5元素周期表 313
10.5.1泡利不相容原理 313
10.5.2能量最小原理 314
10.6生命物質(zhì)的光譜 315
10.6.1原子光譜 315
10.6.2分子光譜 316
本章小結(jié) 319
思考題 319
習(xí)題10 319
【物理科技】掃描隧道顯微鏡 320
第11章電離輻射生物效應(yīng) 324
11.1電離輻射的基本概念 325
11.1.1電離輻射的種類 325
11.1.2電離輻射的量和單位 326
11.2電離輻射與物質(zhì)的相互作用 328
11.2.1X射線和毭射線與物質(zhì)的相互作用 328
11.2.2帶電粒子與物質(zhì)的相互作用 328
11.2.3中子與物質(zhì)的相互作用 329
11.3水的電離輻射 329
11.3.1水的輻射分解與水自由基 329
11.3.2水自由基的特性及其在細(xì)胞中的行為 330
11.3.3水自由基與生物分子的主要反應(yīng) 331
11.4電離輻射的生物效應(yīng) 332
11.4.1電離輻射的分子效應(yīng) 332
11.4.2電離輻射的細(xì)胞效應(yīng) 333
11.5低水平輻射的興奮效應(yīng) 334
11.5.1低水平輻射刺激基本生命活動 335
11.5.2低水平輻射誘導(dǎo)細(xì)胞遺傳學(xué)適應(yīng)性反應(yīng) 336
11.5.3低水平輻射增強(qiáng)免疫功能 336
思考題 338
近代物理部分綜合習(xí)題 339
參考文獻(xiàn) 340