医学物理学五年度制教学大纲(70学时)2

《医学物理学》五年制本科教学大纲

课程编号：20

课程名称：《医学物理学》

英文名称：《Medical Physics》 课程类型：医学基础课

总 学 时： 70学时 (理论课：47学时 实验课：23学时) 学 分：4学分

适用对象：预防医学；临床医学；麻醉学；医学影像学；医学检验；眼视光学；法医学。

《医学物理学》是高等医学教育中的一门重要的基础课，它的任务和目的是使学生比较系统地掌握现代医学所需要的物理学基础理论、基本知识、基本技术和方法，培养学生辩证唯物主义世界观和分析问题、解决问题的能力。为学生学习后续课程以及将来从事医疗卫生和科研工作打下必要的物理基础。通过本门课程的学习：

（一）授予学生系统的物理学知识,使他们在中学物理学的基础上进一步掌握物理学的基本概念、基本规律及研究方法,扩大物理学的知识领域，为学习现代医学准备必要的物理基础。

（二）通过物理实验使学生获得物理实验方法和基本技能的训练,培养学生的科研工作能力和良好的工作作风。

（三）通过对物质运动的普遍规律的认识,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观,通过了解物理学在我国的发展和应用,对学生进行爱国主义和社会主义教育。

按照教学计划，《医学物理学》总学时为70学时,其中,理论课47学时, 实验课23学时。教学内容以现代医学所需要的物理学基础为主，力求反映现代医学技术所涉及的物理原理，贯彻理论联系实际的原则，既保证教学质量又不使学生负担过重。

在教学过程中，开展启发式教学，充分调动和发挥学生的主动性和开创性。为了培养学生自学能力，提倡学生自学，增加了学生自学的内容。为增加学生的知识面和知识深度，在教材的部分章节后面增加了一些医学与物理知识相结合的内容以及物理新技术在医学领域应用的阅读材料。

本课程期末考试采用闭卷考试。总成绩中实验课成绩占20％、期末考试成绩占80％。

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绪 论

目的要求：

熟悉物理学与医学的内在联系。

学时安排: 理论课：1学时 教学内容：

物理学的研究对象,物理学与生命科学的关系,物理学的研究方法及其科学思维。

第三章 流体的流动

目的要求：

一、掌握：

1、理想流体和稳定流动的概念。

2、连续性方程及伯努利方程的物理意义并熟练应用。

3、泊肃叶定律的物理意义及应用。 二、熟悉：

1、理解粘性流体伯努利方程的物理意义、层流和湍流、雷诺数。

2、理解血液在循环系统中的血流速度分布及血压分布。

三、了解: 牛顿粘滞定律的物理意义、斯托克斯定律及其应用。

学时安排: 理论课：6学时 教学内容：

一、基本概念：理想流体,稳定流动，流线，流管，粘性流体，层流和湍流。 二、主要教学内容：

1、理想流体 稳定流动：理想流体，稳定流动，连续性方程。 2、伯努利方程：伯努利方程，伯努利方程的应用。 3、粘性流体的流动：层流和湍流，牛顿粘滞定律，雷诺数。

4、粘性流体的运动规律：粘性流体的伯努利方程，泊肃叶定律，斯托克斯定律。

第四章 振动

目的要求：

一、掌握：

1、简谐振动的振动方程。

2、简谐振动的特征量及简谐振动的能量。

3、两个同方向、同频率的简谐振动的合成。 二、熟悉：

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1、简谐振动的矢量图示法。

2、简谐振动的速度方程及加速度方程。 三、了解：

1、同方向、不同频率的简谐振动的合成及谐振分析。 2、两个同频率、互相垂直的简谐振动的合成。

学时安排: 理论课：5学时 教学内容：

一、基本概念：振动，简谐振动，相位，初相位，频谱。 二、主要教学内容：

1、简谐振动：简谐振动方程, 简谐振动的特征量，简谐振动的矢量图示法，简谐振动的能量。

2、简谐振动的合成：两个同方向、同频率的简谐振动的合成，同方向、不同频率的简谐振动的合成，谐振分析。

第五章 波动

目的要求：

一、掌握：

1、波速 波长 波的周期和频率。

2、简谐波的波动方程，波的能量和强度。 3、波的干涉。

4、声强、声强级。 二、熟悉： 1、波的衰减。

2、惠更斯原理及波的叠加原理。 3、多普勒效应。

三、了解：声压、声阻、响度级、听觉阈及等响曲线。

学时安排: 理论课：7学时 教学内容：

一、基本概念：机械波，横波，纵波，波面，波线，平面波，球面波，波速，波长，简谐波，波的干涉，波的衍射，相干波，声压，声强，听阈，痛阈，听觉阈，声强级和响度级。

二、主要教学内容：

1、机械波：机械波的产生，波面和波线，波速 波长 波的周期和频率。 2、简谐波：波函数，波动方程。

3、波的能量：波的能量和强度，波的衰减。

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4、波的干涉：惠更斯原理，波的叠加原理，波的干涉。 5、声波：声压和声强，听觉阈，声强级和响度级。 6、多普勒效应：多普勒效应。

第十章 直流电

目的要求：

一、掌握：

1、电流密度的概念。

2、基尔霍夫第一、第二定律。 二、熟悉：欧姆定律的微分形式。 三、了解：金属与电介质的导电。

学时安排: 理论课：5学时 教学内容：

一、基本概念：导体，载流子，稳恒电流，电流密度，结点，回路。 二、主要教学内容：

1、电流密度：电流和电流密度，金属与电介质的导电，欧姆定律的微分形式。 2、基尔霍夫定律：基尔霍夫第一定律，基尔霍夫第二定律。

第十三章 波动光学

目的要求： 一、掌握：

1、杨氏双缝干涉。

2、夫琅禾费单缝衍射、光栅衍射的基本原理和公式。 3、偏振的有关概念及马吕斯定律。 二、熟悉：

1、光程、光程差、半波损失等概念。 2、布儒斯特定律。

三、了解：圆孔衍射及光的双折射现象。

学时安排: 理论课：8学时 教学内容：

一、基本概念：光的干涉，相干光，光程，光程差，相干长度，光的衍射，自然光，偏振光，部分偏振光，光的双折射，寻常光和非常光。

二、主要教学内容：

1、光的干涉：光的相干性，光程和光程差，杨氏双缝实验。

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2、光的栅衍：单缝衍射，圆孔衍射，光栅衍射。

3、光的偏振：自然光和偏振光，马吕斯定律，布儒斯特定律，光的双折射。

第十五章 量子力学基础

目的要求： 一、掌握：

1、黑体辐射的斯特藩－波尔兹曼定律及维恩位移定律。 2、光电效应及爱因斯坦光电效应方程。 二、熟悉：

1、微观粒子的波动性。

2、德布罗意假设及其德布罗意公式。

三、了解：

1、普朗克量子假设。 2、康普顿效应。

学时安排: 理论课：4学时 教学内容：

一、基本概念：热辐射，黑体，黑体辐射, 辐射出射度，光电效应，光电效应阈频率，康普顿效应。

二、主要教学内容：

1、黑体辐射：黑体辐射，普朗克能量量子化假设。 2、光电效应：光电效应，爱因斯坦光子假设。

3、康普顿效应：康普顿效应，光子理论对康普顿效应的解释。 4、，物质的波动性质：德布罗意物质波假设，电子衍射。

第十六章 X射线

目的要求：

一、掌握：

1、X射线强度和硬度的概念及短波极限公式。 2、X射线的衰减规律。 二、熟悉：

1、X射线产生的原理、X射线的基本性质。 2、连续X射线谱与标识X射线谱。 三、了解：X射线在医学中的应用。

学时安排: 理论课：4学时

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教学内容：

一、基本概念：管电压，管电流，实际焦点，有效焦点，X射线的强度，X射线的硬度，X射线谱，连续X射线谱，标识X射线谱。 二、主要教学内容：

1、X射线的产生：X射线的产生装置, X射线的强度和硬度。 2、X射线谱：连续X射线谱，标识X射线谱。 3、X射线的基本性质：X射线的基本性质。

4、物质对X射线的衰减规律：单色X射线的衰减规律，衰减系数与波长、原子系数的关系。

第十七章 原子核和放射性

目的要求： 一、掌握：

1、原子核的结合能、质量亏损。 2、原子核的衰变类型。

3、原子核的衰变规律。 二、熟悉：

1、原子核的组成及性质。 2、射线与物质相互作用。 三、了解：

1、核力的概念。 2、放射性平衡。

3、辐射剂量及射线的防护。

学时安排: 理论课：7学时 教学内容：

一、基本概念：原子核的结合能，质量亏损，放射性衰变，?衰变，?衰变，?衰变，半衰期，平均寿命，放射性活度。

二、主要教学内容：

1、原子核的基本性质：原子核的组成、质量和大小，原子核的结合能及质量亏损。 2、原子核的衰变类型：?衰变，?衰变，?衰变和内转换。 3、原子核的衰变规律：衰变规律，半衰期，放射性活度，放射平衡。

4、射线与物质的相互作用：带电粒子与物质的相互作用，光子与物质的相互作用，

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中子与物质的相互作用。

5、辐射剂量与防护及测量原理：辐射剂量及其单位，辐射防护。

《医学物理学》理论课教学学时数表

教学内容 1、绪 论 2、第三章 流体的流动 3、第四章 振动 4、第五章 波动 5、第十章 直流电 6、第十三章 波动光学 7、第十五章 量子力学基础 8、第十六章 X射线 9、第十七章 原子核和放射性 讲课学时数 1 6 5 7 5 8 4 4 7 实验学时数 3 2 2 2 2 2 2 2 2 备注 绪 论 液体粘度系数的测定 人耳听阈曲线的测定 测量人体阻抗的频率特性 阴极射线示波器及其使用 用光栅测波长 膜电位的测量 电流场模拟静电场的研究 人体若干参数的测量及回归分析 合计学时 47 2 2 23 薄透镜焦距的测定 旋光计的使用

执笔人： 吴杰 教研室主任： 二级学院（部）领导审核签名：

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