目錄
前言
第1章物質與物體運動1
1.1物質與物質形態(tài)2
1.1.1物質存在的基本形式2
1.1.2物質形態(tài)2
1.2質點力學的基本概念和基本定律4
1.2.1質點運動的描述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機械能守恒定律11
本章小結13
思考題14
習題14
【物理科技】Ⅰ等離子體技術15
Ⅱ納米科學技術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機械波的傳播32
2.3.2簡諧波的波函數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41
2.5.1聲波41
2.5.2超聲波及其生物效應42
本章小結43
思考題44
習題2(A)45
習題2(B)46
【物理科技】超聲技術46
第3章剛體的轉動52
3.1剛體模型與剛體的運動形式53
3.1.1剛體模型53
3.1.2剛體的自由度53
3.1.3剛體的運動形式53
3.2剛體定軸轉動的轉動定律54
3.2.1質點系的角動量定理54
3.2.2剛體定軸轉動的角動量55
3.2.3剛體定軸轉動的轉動定律56
3.3轉動慣量57
3.3.1轉動慣量的物理意義57
3.3.2轉動慣量的計算方法58
3.3.3平行軸定理和正交軸定理59
3.4角動量守恒定律62
3.5轉動中的功和能63
3.5.1力矩的功63
3.5.2定軸轉動的動能定理63
3.5.3剛體的重力勢能64
3.5.4剛體的機械能守恒定律64
本章小結65
思考題66
習題3(A)67
習題3(B)68
【物理科技】中國載人航天器69
第4章生物流體力學基礎76
4.1流體靜力學77
4.1.1靜止流體內的壓強77
4.1.2帕斯卡定律79
4.1.3阿基米德原理80
4.2液體表面性質81
4.2.1液體的表面現象81
4.2.2表面張力及表面張力系數82
4.2.3球形液滴內外的壓強差83
4.2.4毛細現象83
4.3液體的流動85
4.3.1理想流體的概念86
4.3.2定常流動、流線和流管86
4.3.3連續(xù)性原理86
4.4伯努利方程及應用87
4.4.1方程的推導87
4.4.2方程的應用舉例88
4.5黏滯流體的流動91
4.5.1實際流體的黏滯性91
4.5.2泊肅葉公式93
4.5.3斯托克斯公式95
本章小結97
思考題97
習題4(A)98
習題4(B)99
【物理科技】液晶與液晶生物膜99
力學部分綜合習題106
第5章熱物理學基礎109
5.1理想氣體動理論的基本公式110
5.1.1理想氣體狀態(tài)方程110
5.1.2氣體動理論的壓強公式112
5.1.3理想氣體的溫度公式115
5.2能量均分定理116
5.2.1自由度116
5.2.2能量按自由度均分定理117
5.2.3理想氣體的內能118
5.3氣體分子按速率分布律和按能量分布律118
5.3.1麥克斯韋速率分布律118
5.3.2玻爾茲曼分布律122
5.4熱力學第一定律124
5.4.1熱力學的基本概念124
5.4.2熱力學第一定律127
5.5氣體的摩爾熱容焓128
5.5.1氣體的摩爾熱容128
5.5.2化學反應熱與焓130
5.6熱力學第一定律對理想氣體的應用131
5.6.1等溫過程131
5.6.2理想氣體的絕熱過程134
5.7循環(huán)過程135
5.7.1正循環(huán)135
5.7.2卡諾循環(huán)137
5.7.3致冷循環(huán)138
5.8熱力學第二定律139
5.8.1可逆過程與不可逆過程139
5.8.2熱力學第二定律的表述141
5.8.3熱力學第二定律的統(tǒng)計意義141
5.9熵及熵增加原理143
5.9.1玻爾茲曼熵公式熵增加原理143
5.9.2克勞修斯熵公式144
5.10自由能和自由焓148
5.10.1自由能148
5.10.2自由焓149
5.11氣體內的輸運過程150
5.11.1平均自由程與碰撞頻率150
5.11.2氣體內的輸運過程152
本章小結156
思考題157
習題5(A)159
習題5(B)159
習題5(C)160
【物理科技】新能源技術162
熱學部分綜合習題166
第6章電場及其生物效應168
6.1電荷與電場169
6.1.1電荷及其相互作用169
6.1.2電場及電場強度170
6.2高斯定理174
6.2.1電場線174
6.2.2電場強度通量175
6.2.3高斯定理176
6.2.4高斯定理應用舉例177
6.3電勢180
6.3.1電場力的功180
6.3.2電勢能和電勢181
6.3.3電勢疊加原理182
6.3.4場強與電勢的關系183
6.4電場中的導體和電介質185
6.4.1靜電場中的導體185
6.4.2靜電場中的電介質187
6.5生物電現象192
6.5.1生物電的產生192
6.5.2跨膜電勢產生的離子學說193
6.6電場生物效應198
6.6.1電場生物效應實驗研究結果198
6.6.2電場生物效應的宏觀特點200
6.6.3電場生物效應機理探討201
6.7靜電技術在農業(yè)工程中的應用202
6.7.1靜電分級技術202
6.7.2靜電噴灑技術203
6.7.3農產品加工技術203
本章小結203
思考題204
習題6(A)204
習題6(B)205
【物理科技】Ⅰ超導技術206
Ⅱ電泳技術209
第7章磁場與生物磁現象214
7.1磁場及其描述215
7.1.1磁場215
7.1.2磁感應強度216
7.1.3磁感應線217
7.2畢奧薩伐爾定律217
7.2.1畢奧薩伐爾定律的內容218
7.2.2畢奧薩伐爾定律應用舉例220
7.3磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理220
7.3.1磁場的高斯定理220
7.3.2磁場的安培環(huán)路定理221
7.4電流與磁場的相互作用224
7.4.1磁場對載流導線的作用224
7.4.2磁場對載流線圈的作用225
7.4.3磁場對運動電荷的作用226
7.4.4霍爾效應228
7.5物質的磁性229
7.5.1相對磁導率229
7.5.2磁介質的磁化229
7.6生物磁場231
7.6.1生物體磁性與環(huán)境231
7.6.2人體的磁場232
7.7磁致生物效應234
7.7.1磁場生物效應的宏觀特點234
7.7.2磁場生物效應應用236
7.7.3磁場生物效應的微觀機理237
本章小結238
思考題239
習題7(A)239
習題7(B)240
【物理科技】核磁共振241
第8章電磁場及其與生物體的相互作用244
8.1電磁場的基本規(guī)律245
8.1.1法拉第電磁感應定律245
8.1.2麥克斯韋的兩個假說245
8.1.3麥克斯韋方程組246
8.2電磁波247
8.2.1電磁波的輻射和傳播247
8.2.2電磁波譜249
8.3微波的生物效應250
8.3.1微波生物效應現象250
8.3.2熱效應和非熱效應的基本特點251
8.3.3非熱效應的一些機理問題討論251
8.4紅外技術252
8.4.1紅外輻射252
8.4.2熱輻射規(guī)律253
8.4.3紅外技術應用254
8.5X射線及其應用255
8.5.1X射線的產生255
8.5.2X射線的特點255
8.5.3X射線的應用256
本章小結258
思考題259
習題8 259
【物理科技】遙感技術260
電磁學部分綜合習題265
第9章波動光學270
9.1光源及光的顏色生物效應271
9.1.1光源271
9.1.2單色光與復色光271
9.1.3光環(huán)境的生態(tài)影響272
9.1.4人工光源及其生物效應272
9.2光的干涉275
9.2.1相干光源275
9.2.2楊氏雙縫干涉276
9.2.3薄膜干涉278
9.3光的衍射282
9.3.1光的衍射現象282
9.3.2單縫夫瑯禾費衍射282
9.3.3光柵衍射284
9.3.4光學儀器分辨本領286
9.4光的偏振287
9.4.1光的偏振態(tài)287
9.4.2偏振光的獲得289
9.4.3馬呂斯定律291
9.4.4旋光現象291
9.5光和視覺293
9.5.1人眼的結構293
9.5.2視桿細胞和視錐細胞294
9.5.3視覺靈敏度295
9.5.4色覺296
9.6光學儀器298
9.6.1望遠鏡298
9.6.2光學顯微鏡299
9.6.3分光光度計299
本章小結300
思考題301
習題9（A）302
習題9（B）302
習題9（C）303
【物理科技】Ⅰ激光技術304
Ⅱ光譜技術308
光學部分綜合習題312
第10章波粒二象性314
10.1光電效應315
10.2光子與光的二象性316
10.3光合作用318
10.4粒子的波動性320
本章小結321
思考題322
習題10 322
【物理科技】同步輻射技術323
第11章原子的量子理論329
11.1量子力學概述330
11.1.1概率波330
11.1.2不確定性原理330
11.1.3薛定諤方程332
11.2氫原子335
11.2.1玻爾的氫原子理論335
11.2.2氫原子的量子理論336
11.3氫原子光譜338
11.4電子自旋339
11.5元素周期表340
11.5.1泡利不相容原理341
11.5.2能量最小原理342
11.6生命物質的光譜342
11.6.1原子光譜342
11.6.2分子光譜344
本章小結346
思考題347
習題11 347
【物理科技】掃描隧道顯微鏡347
第12章電離輻射生物效應351
12.1電離輻射的基本概念352
12.1.1電離輻射的種類352
12.1.2電離輻射的量和單位353
12.2電離輻射與物質的相互作用355
12.2.1X射線和γ射線與物質的相互作用355
12.2.2帶電粒子與物質的相互作用356
12.2.3中子與物質的相互作用356
12.3水的電離輻射356
12.3.1水的輻射分解與水自由基357
12.3.2水自由基的特性及其在細胞中的行為358
12.3.3水自由基與生物分子的主要反應359
12.4電離輻射的生物效應359
12.4.1電離輻射的分子效應359
12.4.2電離輻射的細胞效應360
12.5低水平輻射的興奮效應362
12.5.1低水平輻射刺激基本生命活動362
12.5.2低水平輻射誘導細胞遺傳學適應性反應363
12.5.3低水平輻射增強免疫功能364
思考題365
近代物理部分綜合習題366
參考文獻368