Издательство "ДРОФА" 2003
Издание 4-е дополненное и пререработанное
560 страниц
Данный учебник является частью учебного комплекта, включающего также два учебных пособия: "Сборник задач по медицинской и биологической физике" А. Н. Ремизова и А. Г. Максиной и "Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике" М. Е. Блохиной, И. А. Эссауловой и Г. В. Мансуровой.
Комплект соответствует действующей программе курса медицинской и биологической физики для студентов медицинских специальностей. Отличительная особенность учебника — сочетание фундаментальности изложения общефизических сведений с четкой медико-биологической направленностью. Наряду с материалом по физике и биофизике излагаются элементы теории вероятностей и математической статистики, вопросы медицинской метрологии и электроники, основы фотомедицины, дозиметрии и др., приводятся сведения о физических методах диагностики и лечения. Содержание книги значительно обновлено по сравнению с ее третьим изданием (1999 г. ) в соответствии с современными требованиями. Для студентов и преподавателей медицинских вузов, а также студентов сельскохозяйственных вузов и биологических факультетов университетов и педагогических вузов.
Метрология. Теория вероятностей и математическая статистика
Введение в метрологию
Основные проблемы и понятия метрологии
Метрологическое обеспечение
Медицинская метрология. Специфика медико-биологических измерений
Физические измерения в биологии и медицине
Теория вероятностей
Случайное событие. Вероятность
Случайная величина. Закон распределения. Числовые характеристики
Нормальный закон распределения
Распределения Максвелла и Больцмана
Математическая статистика
Основные понятия математической статистики
Оценка параметров генеральной совокупности по ее выборке
Проверка гипотез
Корреляционная зависимость. Уравнения регрессии
Механика. Акустика
Некоторые вопросы биомеханики
Механическая работа человека. Эргометрия
Некоторые особенности поведения человека при перегрузках и невесомости
Вестибулярный аппарат как инерциальная система ориентации
Механические колебания и волны
Свободные механические колебания (незатухающие и затухающие)
Кинетическая и потенциальная энергии колебательного движения
Сложение гармонических колебаний
Сложное колебание и его гармонический спектр
Вынужденные колебания. Резонанс
Автоколебания
Уравнение механической волны
Поток энергии и интенсивность волны
Ударные волны
Эффект Доплера
Акустика
Природа звука и его физические характеристики
Характеристики слухового ощущения. Понятие об аудиометрии
Физические основы звуковых методов исследования в клинике
Волновое сопротивление. Отражение звуковых волн. Реверберация
Физика слуха
Ультразвук и его применения в медицине
Инфразвук
Вибрации
Течение и свойства жидкостей
Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости
Течение вязкой жидкости по трубам. Формула Пуазейля
Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса
Методы определения вязкости жидкости. Клинический метод определения вязкости крови
Турбулентное течение. Число Рейнольдса
Особенности молекулярного строения жидкостей
Поверхностное натяжение
Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления
Механические свойства твердых тел и биологических тканей
Кристаллические и аморфные тела. Полимеры и биополимеры
Жидкие кристаллы
Механические свойства твердых тел
Механические свойства биологических тканей
Физические вопросы гемодинамики
Модели кровообращения
Пульсовая волна
Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения
Физические основы клинического метода измерения давления крови
Определение скорости кровотока
Термодинамика. Физические процессы в биологических мембранах
Термодинамика
Основные понятия термодинамики. Первое начало термодинамики
Второе начало термодинамики. Энтропия
Стационарное состояние. Принцип минимума производства энтропии
Организм как открытая система
Термометрия и калориметрия
Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для лечения. Применение низких температур в медицине
Физические процессы в биологических мембранах
Строение и модели мембран
Некоторые физические свойства и параметры мембран
Перенос молекул (атомов) через мембраны. Уравнение Фика
Уравнение Нернста—Планка. Перенос ионов через мембраны
Разновидности пассивного переноса молекул и ионов через мембраны
Активный транспорт. Опыт Уссинга
Равновесный и стационарный мембранные потенциалы. Потенциал покоя
Потенциал действия и его распространение
Активно-возбудимые среды. Автоволновые процессы в сердечной мышце
Электродинамика
Электрическое поле
Напряженность и потенциал — характеристики электрического поля
Электрический диполь
Понятие о мультиполе
Дипольный электрический генератор (токовый диполь)
Физические основы электрокардиографии
Диэлектрики в электрическом поле
Пьезоэлектрический эффект
Энергия электрического поля
Электропроводимость электролитов
Электропроводимость биологических тканей и жидкостей при постоянном токе
Электрический разряд в газах. Аэроионы и их лечебно-профилактическое действие
Магнитное поле
Основные характеристики магнитного поля
Закон Ампера
Действие магнитного поля на движущийся электрический заряд. Сила Лоренца
Магнитные свойства вещества
Магнитные свойства тканей организма. Понятие о биомагнетизме и магнитобиологии
Электромагнитные колебания и волны
Свободные электромагнитные колебания
Переменный ток
Полное сопротивление в цепи переменного тока. Резонанс напряжений
Импеданс тканей организма. Дисперсия импеданса. Физические основы реографии
Электрический импульс и импульсный ток
Электромагнитные волны
Шкала электромагнитных волн. Классификация частотных интервалов, принятая в медицине
Физические процессы в тканях при воздействии током и электромагнитными полями
Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществ
Воздействие переменными (импульсными) токами
Воздействие переменным магнитным полем
Воздействие переменным электрическим полем
Воздействие электромагнитными волнами
Медицинская электроника
Содержание электроники. Электробезопасность. Надежность медицинской электронной аппаратуры
Общая и медицинская электроника. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов
Электробезопасность медицинской аппаратуры
Надежность медицинской аппаратуры
Система получения медико-биологической информации
Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации
Электроды для съема биоэлектрического сигнала
Датчики медико-биологической информации
Передача сигнала. Радиотелеметрия
Аналоговые регистрирующие устройства
Принцип работы медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы
Усилители и генераторы и их возможные использования в медицинской аппаратуре
Коэффициент усиления усилителя
Амплитудная характеристика усилителя. Нелинейные искажения
Частотная характеристика усилителя. Линейные искажения
Усиление биоэлектрических сигналов
Различные виды электронных генераторов. Генератор импульсных колебаний на неоновой лампе
Электронные стимуляторы. Низкочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура
Высокочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура. Аппараты электрохирургии
Электронный осциллограф
Оптика
Интерференция и дифракция света. Голография
Когерентные источники света. Условия для наибольшего усиления и ослабления волн
Интерференция света в тонких пластинках (пленках). Просветление оптики
Интерферометры и их применение. Понятие об интерференционном микроскопе
Принцип Гюйгенса—Френеля
Дифракция на щели в параллельных лучах
Дифракционная решетка. Дифракционный спектр
Основы рентгеноструктурного анализа
Понятие о голографии и ее возможном применении в медицине
Поляризация света
Свет естественный и поляризованный. Закон Малюса
Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков
Поляризация света при двойном лучепреломлении
Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия
Исследование биологических тканей в поляризованном свете
Геометрическая оптика
Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики
Аберрации линз
Понятие об идеальной центрированной оптической системе
Оптическая система глаза и некоторые ее особенности
Недостатки оптической системы глаза и их компенсация
Лупа
Оптическая система и устройство микроскопа
Разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа. Понятие о теории Аббе
Некоторые специальные приемы оптической микроскопии
Волоконная оптика и ее использование в оптических устройствах
Тепловое излучение тел
Характеристики теплового излучения. Черное тело
Закон Кирхгофа
Законы излучения черного тела
Излучение Солнца. Источники теплового излучения, применяемые для лечебных целей
Теплоотдача организма. Понятие о термографии
Инфракрасное излучение и его применение в медицине
Ультрафиолетовое излучение и его применение в медицине
Организм как источник физических полей
Физика атомов и молекул. Элементы квантовой биофизики
Волновые свойства частиц. Элементы квантовой механики
Гипотеза де Бройля. Опыты по дифракции электронов и других частиц
Электронный микроскоп. Понятие об электронной оптике
Волновая функция и ее физический смысл
Соотношения неопределенностей
Уравнение Шредингера. Электрон в потенциальной яме
Применение уравнения Шредингера к атому водорода. Квантовые числа
Понятие о теории Бора
Электронные оболочки сложных атомов
Энергетические уровни молекул
Излучение и поглощение энергии атомами и молекулами
Поглощение света
Рассеяние света
Оптические атомные спектры
Молекулярные спектры
Различные виды люминесценции
Фотолюминесценция
Хемилюминесценция
Лазеры и их применение в медицине
Фотобиологические процессы. Понятия о фотобиологии и фотомедицине
Биофизические основы зрительной рецепции
Магнитный резонанс
Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле
Электронный парамагнитный резонанс и его медико-биологические применения
Ядерный магнитный резонанс. ЯМР-интроскопия (магнито-резонансная томография)
Ионизирующие излучения. Основы дозиметрии
Рентгеновское излучение
Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение
Характеристическое рентгеновское излучение. Атомные рентгеновские спектры
Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине
Радиоактивность. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Радиоактивность
Основной закон радиоактивного распада. Активность
Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Физические основы действия ионизирующих излучений на организм
Детекторы ионизирующих излучений
Использование радионуклидов и нейтронов в медицине
Ускорители заряженных частиц и их использование в медицине
Элементы дозиметрии ионизирующих излучений
Доза излучения и экспозиционная доза. Мощность дозы
Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Эквивалентная доза
Дозиметрические приборы
Защита от ионизирующего излучения
Издание 4-е дополненное и пререработанное
560 страниц
Данный учебник является частью учебного комплекта, включающего также два учебных пособия: "Сборник задач по медицинской и биологической физике" А. Н. Ремизова и А. Г. Максиной и "Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике" М. Е. Блохиной, И. А. Эссауловой и Г. В. Мансуровой.
Комплект соответствует действующей программе курса медицинской и биологической физики для студентов медицинских специальностей. Отличительная особенность учебника — сочетание фундаментальности изложения общефизических сведений с четкой медико-биологической направленностью. Наряду с материалом по физике и биофизике излагаются элементы теории вероятностей и математической статистики, вопросы медицинской метрологии и электроники, основы фотомедицины, дозиметрии и др., приводятся сведения о физических методах диагностики и лечения. Содержание книги значительно обновлено по сравнению с ее третьим изданием (1999 г. ) в соответствии с современными требованиями. Для студентов и преподавателей медицинских вузов, а также студентов сельскохозяйственных вузов и биологических факультетов университетов и педагогических вузов.
Метрология. Теория вероятностей и математическая статистика
Введение в метрологию
Основные проблемы и понятия метрологии
Метрологическое обеспечение
Медицинская метрология. Специфика медико-биологических измерений
Физические измерения в биологии и медицине
Теория вероятностей
Случайное событие. Вероятность
Случайная величина. Закон распределения. Числовые характеристики
Нормальный закон распределения
Распределения Максвелла и Больцмана
Математическая статистика
Основные понятия математической статистики
Оценка параметров генеральной совокупности по ее выборке
Проверка гипотез
Корреляционная зависимость. Уравнения регрессии
Механика. Акустика
Некоторые вопросы биомеханики
Механическая работа человека. Эргометрия
Некоторые особенности поведения человека при перегрузках и невесомости
Вестибулярный аппарат как инерциальная система ориентации
Механические колебания и волны
Свободные механические колебания (незатухающие и затухающие)
Кинетическая и потенциальная энергии колебательного движения
Сложение гармонических колебаний
Сложное колебание и его гармонический спектр
Вынужденные колебания. Резонанс
Автоколебания
Уравнение механической волны
Поток энергии и интенсивность волны
Ударные волны
Эффект Доплера
Акустика
Природа звука и его физические характеристики
Характеристики слухового ощущения. Понятие об аудиометрии
Физические основы звуковых методов исследования в клинике
Волновое сопротивление. Отражение звуковых волн. Реверберация
Физика слуха
Ультразвук и его применения в медицине
Инфразвук
Вибрации
Течение и свойства жидкостей
Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости
Течение вязкой жидкости по трубам. Формула Пуазейля
Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса
Методы определения вязкости жидкости. Клинический метод определения вязкости крови
Турбулентное течение. Число Рейнольдса
Особенности молекулярного строения жидкостей
Поверхностное натяжение
Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления
Механические свойства твердых тел и биологических тканей
Кристаллические и аморфные тела. Полимеры и биополимеры
Жидкие кристаллы
Механические свойства твердых тел
Механические свойства биологических тканей
Физические вопросы гемодинамики
Модели кровообращения
Пульсовая волна
Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения
Физические основы клинического метода измерения давления крови
Определение скорости кровотока
Термодинамика. Физические процессы в биологических мембранах
Термодинамика
Основные понятия термодинамики. Первое начало термодинамики
Второе начало термодинамики. Энтропия
Стационарное состояние. Принцип минимума производства энтропии
Организм как открытая система
Термометрия и калориметрия
Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для лечения. Применение низких температур в медицине
Физические процессы в биологических мембранах
Строение и модели мембран
Некоторые физические свойства и параметры мембран
Перенос молекул (атомов) через мембраны. Уравнение Фика
Уравнение Нернста—Планка. Перенос ионов через мембраны
Разновидности пассивного переноса молекул и ионов через мембраны
Активный транспорт. Опыт Уссинга
Равновесный и стационарный мембранные потенциалы. Потенциал покоя
Потенциал действия и его распространение
Активно-возбудимые среды. Автоволновые процессы в сердечной мышце
Электродинамика
Электрическое поле
Напряженность и потенциал — характеристики электрического поля
Электрический диполь
Понятие о мультиполе
Дипольный электрический генератор (токовый диполь)
Физические основы электрокардиографии
Диэлектрики в электрическом поле
Пьезоэлектрический эффект
Энергия электрического поля
Электропроводимость электролитов
Электропроводимость биологических тканей и жидкостей при постоянном токе
Электрический разряд в газах. Аэроионы и их лечебно-профилактическое действие
Магнитное поле
Основные характеристики магнитного поля
Закон Ампера
Действие магнитного поля на движущийся электрический заряд. Сила Лоренца
Магнитные свойства вещества
Магнитные свойства тканей организма. Понятие о биомагнетизме и магнитобиологии
Электромагнитные колебания и волны
Свободные электромагнитные колебания
Переменный ток
Полное сопротивление в цепи переменного тока. Резонанс напряжений
Импеданс тканей организма. Дисперсия импеданса. Физические основы реографии
Электрический импульс и импульсный ток
Электромагнитные волны
Шкала электромагнитных волн. Классификация частотных интервалов, принятая в медицине
Физические процессы в тканях при воздействии током и электромагнитными полями
Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществ
Воздействие переменными (импульсными) токами
Воздействие переменным магнитным полем
Воздействие переменным электрическим полем
Воздействие электромагнитными волнами
Медицинская электроника
Содержание электроники. Электробезопасность. Надежность медицинской электронной аппаратуры
Общая и медицинская электроника. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов
Электробезопасность медицинской аппаратуры
Надежность медицинской аппаратуры
Система получения медико-биологической информации
Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации
Электроды для съема биоэлектрического сигнала
Датчики медико-биологической информации
Передача сигнала. Радиотелеметрия
Аналоговые регистрирующие устройства
Принцип работы медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы
Усилители и генераторы и их возможные использования в медицинской аппаратуре
Коэффициент усиления усилителя
Амплитудная характеристика усилителя. Нелинейные искажения
Частотная характеристика усилителя. Линейные искажения
Усиление биоэлектрических сигналов
Различные виды электронных генераторов. Генератор импульсных колебаний на неоновой лампе
Электронные стимуляторы. Низкочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура
Высокочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура. Аппараты электрохирургии
Электронный осциллограф
Оптика
Интерференция и дифракция света. Голография
Когерентные источники света. Условия для наибольшего усиления и ослабления волн
Интерференция света в тонких пластинках (пленках). Просветление оптики
Интерферометры и их применение. Понятие об интерференционном микроскопе
Принцип Гюйгенса—Френеля
Дифракция на щели в параллельных лучах
Дифракционная решетка. Дифракционный спектр
Основы рентгеноструктурного анализа
Понятие о голографии и ее возможном применении в медицине
Поляризация света
Свет естественный и поляризованный. Закон Малюса
Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков
Поляризация света при двойном лучепреломлении
Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия
Исследование биологических тканей в поляризованном свете
Геометрическая оптика
Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики
Аберрации линз
Понятие об идеальной центрированной оптической системе
Оптическая система глаза и некоторые ее особенности
Недостатки оптической системы глаза и их компенсация
Лупа
Оптическая система и устройство микроскопа
Разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа. Понятие о теории Аббе
Некоторые специальные приемы оптической микроскопии
Волоконная оптика и ее использование в оптических устройствах
Тепловое излучение тел
Характеристики теплового излучения. Черное тело
Закон Кирхгофа
Законы излучения черного тела
Излучение Солнца. Источники теплового излучения, применяемые для лечебных целей
Теплоотдача организма. Понятие о термографии
Инфракрасное излучение и его применение в медицине
Ультрафиолетовое излучение и его применение в медицине
Организм как источник физических полей
Физика атомов и молекул. Элементы квантовой биофизики
Волновые свойства частиц. Элементы квантовой механики
Гипотеза де Бройля. Опыты по дифракции электронов и других частиц
Электронный микроскоп. Понятие об электронной оптике
Волновая функция и ее физический смысл
Соотношения неопределенностей
Уравнение Шредингера. Электрон в потенциальной яме
Применение уравнения Шредингера к атому водорода. Квантовые числа
Понятие о теории Бора
Электронные оболочки сложных атомов
Энергетические уровни молекул
Излучение и поглощение энергии атомами и молекулами
Поглощение света
Рассеяние света
Оптические атомные спектры
Молекулярные спектры
Различные виды люминесценции
Фотолюминесценция
Хемилюминесценция
Лазеры и их применение в медицине
Фотобиологические процессы. Понятия о фотобиологии и фотомедицине
Биофизические основы зрительной рецепции
Магнитный резонанс
Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле
Электронный парамагнитный резонанс и его медико-биологические применения
Ядерный магнитный резонанс. ЯМР-интроскопия (магнито-резонансная томография)
Ионизирующие излучения. Основы дозиметрии
Рентгеновское излучение
Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение
Характеристическое рентгеновское излучение. Атомные рентгеновские спектры
Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине
Радиоактивность. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Радиоактивность
Основной закон радиоактивного распада. Активность
Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Физические основы действия ионизирующих излучений на организм
Детекторы ионизирующих излучений
Использование радионуклидов и нейтронов в медицине
Ускорители заряженных частиц и их использование в медицине
Элементы дозиметрии ионизирующих излучений
Доза излучения и экспозиционная доза. Мощность дозы
Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Эквивалентная доза
Дозиметрические приборы
Защита от ионизирующего излучения