医用物理学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:184

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出版时间:2007-8

价格:17.50元

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isbn号码:9787534937767

丛书系列:

图书标签:

• 医用物理学
• 医学物理
• 放射物理
• 医学影像
• 放射治疗
• 剂量学
• 生物效应
• 物理学
• 医疗技术
• 医学

好的，以下是一份为您的图书《医用物理学基础》量身打造的、不涉及该书具体内容的详细图书简介： --- 《人体奥秘的工程师：探索生命现象的物理学视角》 图书简介 本书是一部聚焦于生命科学与工程技术交汇领域的深度探索之作，旨在揭示隐藏在人体复杂生理活动背后的基本物理原理。我们不再将人体视为单纯的生物学实体，而是将其视为一个精妙绝伦的物理系统，一个由流体动力学、热力学、电磁学和能量转换共同驱动的复杂机器。 第一部分：生命的驱动力——能量与物质的传递 生命活动的核心在于能量的获取、转化与分配。本卷从热力学的基本定律出发，阐述细胞层面的能量代谢如何遵循熵增原理，以及生物体如何通过高度有序的结构来维持远离热力学平衡的状态。我们将深入剖析生物膜两侧的离子梯度如何构建起驱动生命活动的电化学势能，这本质上是电势能与渗透压能的动态平衡。 细胞与血液的流体力学： 人体是一个庞大的流体网络。本部分详细考察了血液循环系统中的流体动力学。从主动脉到微血管的压力梯度变化，流体的粘滞性如何影响血液在狭窄通道中的流动特性，以及心脏作为脉冲泵的工作机制。我们会用工程学的视角分析动脉粥样硬化如何改变管壁的粗糙度和弹性，进而影响血流阻力，这为理解心血管疾病的物理病因提供了坚实的基础。此外，气体在肺泡和血液中的扩散过程，遵循菲克扩散定律，是生命呼吸效率的关键，我们将用气体动力学原理来量化这一过程的效率与局限性。 跨膜运输的电化学驱动： 神经冲动的产生与传递，是细胞膜电位的快速变化。本书将运用电磁场理论，解析细胞膜的等效电路模型，其中脂质双分子层作为绝缘体，离子通道作为可变电阻。动作电位沿着神经纤维的传导，可以类比为信号在电缆中的传播，我们探讨了髓鞘化如何通过增加电缆电阻和降低电容来提高信号的传输速度。这种对生物电现象的物理建模，揭示了信息如何在生物体内高速、精确地编码和传递。 第二部分：感官世界的物理构建——信息捕获与转换 人类感知世界的能力，是生物系统对外部物理刺激进行高效转化的结果。 视觉的几何光学与成像： 眼睛作为最精密的天然光学系统，其聚焦机制完全遵循几何光学原理。本书详细分析了角膜和晶状体的曲率如何决定光线的折射，形成视网膜上的清晰图像。我们将探究近视、远视和散光的物理成因——即眼球光学系统的焦点偏离——并阐述矫正镜片（如眼镜或隐形眼镜）如何通过改变光线的汇聚特性来实现视力的恢复。此外，视网膜感光细胞对光子的捕获与信号的量化，也包含了量子效率的概念。 听觉的波动力学： 声音是空气中的机械波。耳蜗结构是自然界中最精妙的谐振分析器之一。本书利用波动理论和傅里叶分析的思想，解释耳蜗内的基底膜如何根据声波的不同频率产生特定位置的共振响应，从而将复杂的声信号分解为可供大脑处理的频率信息。我们还将分析声波在不同介质（空气、骨骼、液体）中的传播特性，以理解骨传导听力的物理基础。 触觉与压力感受： 皮肤上的机械感受器，如帕西尼小体，本质上是高效的应力传感器。它们如何将机械形变转化为可识别的电信号，涉及到材料科学中的弹性形变与应变率感应。通过分析这些感受器对不同频率和强度的机械刺激的响应阈值，我们可以理解触觉的灵敏度与适应性。 第三部分：成像诊断的物理学基石——非侵入性探测技术 现代医学诊断严重依赖于将物理探测手段转化为可解释的生物学图像。 电磁辐射在医疗中的应用： 从X射线的穿透性到核磁共振（NMR）的原子核自旋，电磁波是医学成像的核心工具。本书深入探讨了X射线与物质相互作用的线性衰减理论，以及如何利用CT扫描中的投影数据通过数学重建算法（如Radon变换）恢复出组织密度信息。 磁共振成像（MRI）的物理原理： 这是一个基于核磁共振现象的复杂技术。我们将详细解析氢原子核在强大静磁场中的拉莫尔进动，以及射频脉冲如何激发这些自旋并使其产生信号。理解弛豫时间（T1和T2）的物理意义，即原子核回到平衡态的过程，是区分不同软组织（如脂肪、水、病变组织）的关键。本书将侧重于这些物理参数如何与组织的水合状态和分子环境紧密相关。 超声波的声学特性： 超声成像基于高频声波在组织界面上的反射、折射和散射。我们分析了声波的声阻抗概念，以及阻抗不连续性如何产生可探测的回波。多普勒效应在血液流速测量中的应用，是流体动力学与波物理学的完美结合，它使我们能够无创地“看到”血管内的流动状态。 第四部分：物理疗法与生物效应 物理学原理不仅用于诊断，也是许多治疗手段的基础。 辐射治疗的剂量学与防护： 癌症治疗中的放射治疗，是精确控制高能粒子或光子束对靶区进行损伤的过程。本书将介绍剂量学的基本概念，如吸收剂量、LET（线性能量转移）和相对生物效应（RBE）。重点讨论如何设计治疗计划以最大化对肿瘤的损伤，同时最小化对周围健康组织的累积物理损伤。防护学的基本要求，如屏蔽材料的选择和辐射衰减规律，也占据了重要篇章。 生物传热与温控： 人体对温度变化的敏感性是生命系统的基本特征。我们将运用传热学原理，分析体温调节过程中热传导、热对流和热辐射的作用。例如，发烧时机体如何通过改变血流分布来调节热量散失；在低温环境中，理解体热如何通过对流和蒸发快速丧失，是急救医学中的重要物理环节。 结语：从宏观系统到微观相互作用 《人体奥秘的工程师》旨在提供一个统一的框架，将看似孤立的生理现象——从细胞膜上的电荷分离到大型影像设备的信号采集——都置于普适的物理定律之下进行审视。它不仅是理解医学诊断与治疗技术的理论基础，更是为未来生物工程、生物物理学和精准医疗领域的研究者提供一套坚实的、面向实践的物理思维工具箱。通过这种跨学科的视角，我们得以更深入、更量化地把握生命的本质。 ---

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这本书的深度和广度令人印象深刻，它不仅仅局限于基础的力学、电磁学和光学在医学上的简单应用，而是将视野拓展到了前沿的诊断和治疗技术。我特别喜欢它对辐射生物学和剂量学部分的论述。它不仅介绍了不同电离辐射的特性，还深入探讨了生物组织如何对这些辐射产生反应，包括线性能量沉积（LET）的概念及其对细胞损伤的影响。这种从物理学本质到生物学后果的完整链条式解释，让我对放射治疗的内在逻辑有了更深刻的理解。它让我意识到，每一次精准的放疗计划，背后都是对微观粒子与宏观生物系统相互作用的精妙计算和控制。这种对跨学科知识的整合能力，让这本书超越了普通教材的范畴，更像是一本系统性的医学物理学导论，为我未来深入探索更专业的领域奠定了坚实而全面的基础。

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这本书的作者在细节的处理上展现了极高的严谨性，这对于一本需要精确信息的教材来说至关重要。我特别注意到，在讲解生物医学信号采集的章节，作者不仅仅给出了测量原理，还详细对比了不同传感器在实际应用中可能遇到的干扰源和误差来源。比如，在描述心电图（ECG）的采集时，它深入探讨了基线漂移、工频干扰（50/60Hz噪声）是如何产生的，以及滤波电路是如何针对性地解决这些问题的。这种层层递进的分析，让我深刻体会到，一个精确的医学测量背后，凝聚了多少物理和工程学的智慧。我过去总以为心电图就是把电极贴上去那么简单，但读完后才明白，我们接收到的每一个波形，都是经过了复杂的信号处理和噪声抑制的结果。对于未来想从事医疗设备研发或者影像技术工作的人来说，这种对“不完美现实”的深入剖析，比单纯的理论推导更有价值，它教会我们如何在一个充满噪声的环境中获取真实信息。

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这本书的版面设计和插图质量，无疑是其高水准的体现。我非常欣赏它在图示上的用心。很多涉及空间结构或能量传递的图，都采用了三维透视或剖面图的形式，色彩区分明确，关键的物理量和作用点都用粗体或不同颜色标注出来，使得定位信息非常高效。例如，在介绍核磁共振成像（MRI）的射频脉冲与梯度磁场配合工作原理时，复杂的空间坐标和自旋翻转过程，通过一系列精心绘制的向量图得到了清晰的展现。我以前在网上查找相关资料时，找到的图往往要么过于简化，要么就是过于复杂的技术图谱，难以把握核心。而这本书的插图，就像是为学习者量身定制的“视觉辅助”，它们不是简单的装饰，而是辅助理解复杂物理过程的“第二语言”。这大大减少了我反复阅读文字来重新构建三维图像的时间消耗，提高了我的学习效率。

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与其他我翻阅过的物理教材相比，这本书的语言风格非常具有亲和力，它成功地在学术深度和可读性之间找到了一个绝佳的平衡点。阅读体验非常流畅，没有那种僵硬的、教科书式的“黑话”堆砌。举个例子，当解释“超声波的声阻抗匹配”这一概念时，作者没有直接用复杂的公式定义，而是巧妙地比喻成“敲击不同材质的鼓面”，描述了声波在空气、皮肤、脂肪、肌肉等不同介质交界面上的反射和透射情况。这种生活化的类比，让原本抽象的声学原理瞬间变得直观易懂。我甚至能想象出，在课堂上，老师用粉笔在黑板上画出不同密度的层次，然后解释声波“撞墙”的情景。这种叙述方式，极大地降低了初学者的心理门槛，让我不再觉得物理是一门高不可攀的学科，而更像是一门解释我们身体运作规律的“科学侦探学”。

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这本书的封面设计得非常专业，那种沉稳的蓝灰色调配上清晰的字体，一看就知道是面向严肃学习者的。我拿到手时，首先感受到的是它厚实的重量，这让我对内容的丰富程度充满了期待。我是一名刚刚接触医学预科的学生，对于“物理学”这个词汇本身就有些畏惧，总觉得它和抽象的公式、复杂的数学模型捆绑在一起。然而，这本书的编排方式却出乎我的意料。它并没有一上来就抛出那些让人望而却步的理论，而是用非常贴近临床场景的例子来引导。比如，书中对X射线的介绍，没有直接跳转到电磁波谱的细节，而是先描述了影像诊断的原理，以及医生如何通过不同的亮度来区分软组织和骨骼，这种“结果导向”的讲解方式，极大地激发了我学习底层逻辑的兴趣。清晰的图表和详尽的步骤解析，让那些原本在脑海中模糊不清的概念，一下子变得具象化了。对于初学者来说，这种从应用反推理论的路径，无疑是最好的敲门砖，它让我明白了物理学在医学领域绝不仅仅是理论，而是支撑现代诊疗的基石。

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