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第1章 物质与物体运动1

1.1 物质与物质形态2

1.1.1 物质存在的基本形式2

1.1.2 物质形态2

1.2 质点力学的基本概念和基本定律4

1.2.1 质点运动的描述4

1.2.2 动量守恒定律8

1.2.3 角动量守恒定律10

1.2.4 机械能守恒定律11

本章小结13

思考题14

习题114

【物理科技】 Ⅰ 等离子体技术15

Ⅱ 纳米科学技术18

第2章 振动和波22

2.1 简谐振动23

2.1.1 描述简谐振动的特征量23

2.1.2 简谐振动的速度和加速度23

2.1.3 旋转矢量与振动的相位24

2.1.4 简谐振动的能量27

2.1.5 阻尼振动、受迫振动和共振28

2.2 简谐振动的合成30

2.2.1 同方向同频率的简谐振动的合成30

2.2.2 互相垂直的简谐振动的合成31

2.3 波的描述32

2.3.1 机械波的传播32

2.3.2 简谐波的波函数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 声波及超声波的生物效应41

2.5.1 声波41

2.5.2 超声波及其生物效应42

本章小结43

思考题44

习题2（A）45

习题2（B）46

【物理科技】 超声技术46

第3章 生物流体力学基础52

3.1 流体静力学53

3.1.1 静止流体内的压强53

3.1.2 帕斯卡原理55

3.1.3 阿基米德原理56

3.2 液体表面性质57

3.2.1 液体的表面现象57

3.2.2 表面张力及表面张力系数57

3.2.3 球形液滴内外的压强差58

3.2.4 毛细现象59

3.3 液体的流动61

3.3.1 理想流体的概念61

3.3.2 定常流动、流线和流管62

3.3.3 连续性原理62

3.4 伯努利方程及应用63

3.4.1 方程的推导63

3.4.2 方程的应用举例64

3.5 黏滞流体的流动67

3.5.1 实际流体的黏滞性67

3.5.2 泊肃叶公式69

3.5.3 斯托克斯公式71

本章小结73

思考题73

习题3（A）74

习题3（B）74

【物理科技】 液晶与液晶生物膜75

力学部分综合习题82

第4章 热物理学基础84

4.1 理想气体动理论的基本公式85

4.1.1 理想气体状态方程85

4.1.2 气体动理论的压强公式87

4.1.3 理想气体的温度公式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 理想气体的内能93

4.3 气体分子按速率分布律和按能量分布律93

4.3.1 麦克斯韦速率分布律93

4.3.2 玻耳兹曼分布律97

4.4 热力学第一定律99

4.4.1 热力学的基本概念99

4.4.2 热力学第一定律101

4.5 气体的摩尔热容 焓102

4.5.1 气体的摩尔热容102

4.5.2 化学反应热与焓105

4.6 热力学第一定律对理想气体的应用106

4.6.1 等温过程106

4.6.2 理想气体的绝热过程108

4.7 循环过程110

4.7.1 正循环110

4.7.2 卡诺循环112

4.7.3 致冷循环113

4.8 热力学第二定律114

4.8.1 可逆过程与不可逆过程114

4.8.2 热力学第二定律的表述115

4.8.3 热力学第二定律的统计意义116

4.9 熵及熵增加原理118

4.9.1 玻耳兹曼熵公式 熵增加原理118

4.9.2 克劳修斯熵公式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 气体内的输运过程125

4.11.1 平均自由程与碰撞频率125

4.11.2 气体内的输运过程127

本章小结131

思考题133

习题4（A）134

习题4（B）135

习题4（C）136

【物理科技】 新能源技术137

热学部分综合习题141

第5章 电场及其生物效应143

5.1 电荷与电场144

5.1.1 电荷及其相互作用144

5.1.2 电场及电场强度145

5.2 高斯定理149

5.2.1 电场线149

5.2.2 电场强度通量150

5.2.3 高斯定理151

5.2.4 高斯定理应用举例152

5.3 电势155

5.3.1 电场力的功155

5.3.2 电势能和电势156

5.3.3 电势叠加原理157

5.3.4 场强与电势的关系158

5.4 电场中的导体和电介质160

5.4.1 静电场中的导体160

5.4.2 静电场中的电介质162

5.5 生物电现象167

5.5.1 生物电的产生167

5.5.2 跨膜电势产生的离子学说168

5.6 电场生物效应173

5.6.1 电场生物效应实验研究结果173

5.6.2 电场生物效应的宏观特点175

5.6.3 电场生物效应机理探讨176

5.7 静电技术在农业工程中的应用177

5.7.1 静电分级技术177

5.7.2 静电喷洒技术178

5.7.3 农产品加工技术178

本章小结178

思考题179

习题5（A）179

习题5（B）180

【物理科技】 Ⅰ 超导技术181

Ⅱ 电泳技术184

第6章 磁场与生物磁现象189

6.1 磁场及其描述190

6.1.1 磁场190

6.1.2 磁感应强度190

6.1.3 磁感应线191

6.2 毕奥-萨伐尔定律192

6.2.1 毕奥-萨伐尔定律的内容192

6.2.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例193

6.3 磁场的高斯定理和安培环路定理195

6.3.1 磁场的高斯定理195

6.3.2 磁场的安培环路定理196

6.4 电流与磁场的相互作用199

6.4.1 磁场对载流导线的作用199

6.4.2 磁场对载流线圈的作用200

6.4.3 磁场对运动电荷的作用201

6.4.4 霍尔效应203

6.5 物质的磁性204

6.5.1 相对磁导率204

6.5.2 磁介质的磁化204

6.6 生物磁场206

6.6.1 生物体磁性与环境206

6.6.2 人体的磁场207

6.7 磁致生物效应209

6.7.1 磁场生物效应的宏观特点209

6.7.2 磁场生物效应应用211

6.7.3 磁场生物效应的微观机理212

本章小结213

思考题214

习题6（A）214

习题6（B）215

【物理科技】 核磁共振216

第7章 电磁场及其与生物体的相互作用219

7.1 电磁场的基本规律220

7.1.1 法拉第电磁感应定律220

7.1.2 麦克斯韦的两个假说220

7.1.3 麦克斯韦方程组221

7.2 电磁波222

7.2.1 电磁波的辐射和传播222

7.2.2 电磁波谱224

7.3 微波的生物效应225

7.3.1 微波生物效应现象225

7.3.2 热效应和非热效应的基本特点226

7.3.3 非热生物效应的一些机理问题讨论226

7.4 红外技术227

7.4.1 红外辐射227

7.4.2 热辐射规律228

7.4.3 红外技术应用229

7.5 X射线及其应用230

7.5.1 X射线的产生230

7.5.2 X射线的特点230

7.5.3 X射线的应用231

本章小结233

思考题233

习题7234

【物理科技】 遥感技术235

电磁学部分综合习题239

第8章 波动光学243

8.1 光源及光的颜色生物效应244

8.1.1 光源244

8.1.2 单色光与复色光244

8.1.3 光环境的生态影响245

8.1.4 人工光源及其生物效应245

8.2 光的干涉248

8.2.1 相干光源248

8.2.2 杨氏双缝干涉249

8.2.3 薄膜干涉251

8.3 光的衍射255

8.3.1 光的衍射现象255

8.3.2 单缝夫琅禾费衍射255

8.3.3 光栅衍射257

8.3.4 光学仪器分辨本领259

8.4 光的偏振260

8.4.1 光的偏振态260

8.4.2 偏振光的获得262

8.4.3 马吕斯定律264

8.4.4 旋光现象264

8.5 光和视觉266

8.5.1 人眼的结构266

8.5.2 视杆细胞和视锥细胞267

8.5.3 视觉灵敏度268

8.5.4 色觉269

8.6 光学仪器271

8.6.1 望远镜271

8.6.2 光学显微镜272

8.6.3 分光光度计272

本章小结273

思考题274

习题8（A）275

习题8（B）275

习题8（C）276

【物理科技】 Ⅰ 激光技术277

Ⅱ 光谱技术282

光学部分综合习题285

第9章 波粒二象性287

9.1 光电效应288

9.2 光子与光的二象性289

9.3 光合作用291

9.4 粒子的波动性293

本章小结294

思考题295

习题9295

【物理科技】 同步辐射技术296

第10章 原子的量子理论302

10.1 量子力学概述303

10.1.1 概率波303

10.1.2 测不准原理303

10.1.3 薛定谔方程305

10.2 氢原子308

10.2.1 玻尔的氢原子理论308

10.2.2 氢原子的量子理论309

10.3 氢原子光谱311

10.4 电子自旋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 生命物质的光谱315

10.6.1 原子光谱315

10.6.2 分子光谱316

本章小结319

思考题319

习题10319

【物理科技】 扫描隧道显微镜320

第11章 电离辐射生物效应324

11.1 电离辐射的基本概念325

11.1.1 电离辐射的种类325

11.1.2 电离辐射的量和单位326

11.2 电离辐射与物质的相互作用328

11.2.1 X射线和γ射线与物质的相互作用328

11.2.2 带电粒子与物质的相互作用328

11.2.3 中子与物质的相互作用329

11.3 水的电离辐射329

11.3.1 水的辐射分解与水自由基329

11.3.2 水自由基的特性及其在细胞中的行为330

11.3.3 水自由基与生物分子的主要反应331

11.4 电离辐射的生物效应332

11.4.1 电离辐射的分子效应332

11.4.2 电离辐射的细胞效应333

11.5 低水平辐射的兴奋效应334

11.5.1 低水平辐射刺激基本生命活动335

11.5.2 低水平辐射诱导细胞遗传学适应性反应336

11.5.3 低水平辐射增强免疫功能336

思考题338

近代物理部分综合习题339

参考文献340