医学物理学绪论.

授课教师：吴艳茹TEL：18032862095QQ：67290555•大学是学习者的社区(community)★培养独立学习与终身学习的能力杨振宁的体会：“我一生中最重要的一年，不是在美国做研究，而是当时和黄昆同处一舍的日子。正是那些争论，使我找到科研的感觉。”本科新生:不断增长的知识海洋中的新手II.物理学发展历史III.医学物理学简介IV.学习医学物理学的要求I.物理学研究的主要内容V.我们的学习范围物理学是研究物质世界最基本形态的科学物理学研究的范围——物质世界的层次和数量级物理学(Physics)质子10-15m空间尺度：物质结构物质相互作用物质运动规律微观粒子Microscopic介观物质mesoscopic宏观物质macroscopic宇观物质cosmological类星体1026m时间尺度：基本粒子寿命10-25s宇宙寿命1018sI.物理学研究的主要内容E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次II.物理学发展历史一、古典物理学二、经典物理学三、近代物理学物理（physics）源于希腊文「自然」称为自然哲学古典物理学公元前420年：德莫克利特提出「原子论」，一切物质均由无限多个不可分割、看不见的原子所组成(只分水、火、土、气四种).公元前300年：杠杆、轮轴、天文学.（代表人物：阿基米德）罗马灭亡后：人类在物理学，乃至整个科学进入一个停滯期，基督教的神学主宰一切，是「科学黑暗期」。文艺复兴时期：科学才从神学禁锢中解放出來.四位科学家应当记住经典物理学推翻地球中心说宏观物体做低速机械运动伽利略－牛顿法拉第－麦克斯韦电、磁、光（波动）近代物理学「二十世纪」以后发展的物理称为近代物理两个常数：h=6.62610-34Jsc=2.998108ms-11900年普朗克提出量子论，经20多年发展成量子力学.经典力学取得很大成功以后，人们惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。包括电磁场，这种理解后来被认为是错误的。1905年爱因斯坦提出狭义相对论（狭义相对论的论文首页）早在1905年，爱因斯坦创建了狭义相对论，改变了人们对时间和空间的概念，同时揭示了光的波粒二象性。这一年成为人类历史上的“爱因斯坦奇迹年”。联和国大会于2004年6月10日通过决议，正式宣布2005年为“世界物理年”（InternationalYearofPhysics)这必将使世界各国人民更加重视物理学，更加认真看待物理学在日常生活和科学探索中的作用。相对论和量子论从根本上改变了人类的自然观，引发了20世纪物理学的革命。对化学、生物学、地学、天文学等自然科学产生了重要的影响。2005世界物理年图标2005年4月19日晚，作为全球纪念爱因斯坦逝世50周年活动的一部分，台北508米高的“101金融大楼”上用灯光打出爱因斯坦的著名公式E＝MC2，背景是为燃放的焰火。III.医学物理学简介医学物理学是把物理学的原理和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和保健的交叉学科，是一门有巨大发展潜力的学科。许多发达国家的大学都设有医学物理学系，每百万人口中医学物理工程师的人数已经占到了13人，有的医学比例已经达到1:1配套。而目前我国医院内从事有关工作的人数大约700万人，每百万人口中的医学物理工作者不到0.5人，医院中医师与物理工程师的比例是8:1，甚至更低。按照我国的人口数量计算，未来需要医学物理工程师1万多人。医学物理的开拓性研究应该归功于德国科学家威廉·伦琴（Rontgen,W.K.，1845－1923）1895年发现X射线的重大事件。现代意义上的医学物理学科开始于20世纪50年代初，英国一批物理学家进入医院工作开始。目前，物理学的各个领域，从力、热、声、光、电、磁到核物理和核技术都为改善人类的健康找到了用武之地。热学1936年红外热像技术开始在临床上使用，1961年十月，英国伦敦的一名医学专家用红外扫描以拍摄了世界上第一张乳腺癌的热像图并发表了报告，引起了世界各国的广泛关注。声学在医学中的应用主要体现在超声技术上，从超声波的产生、传播、吸收和散射到回波的探测等全过程，都基于声波和物质相互作用的规律。在把超声波用于人体成像方面。目前世界上已经形成了使用范围非常广泛的超声波诊断仪器产业；把超声用于医学治疗方面，目前世界上已经发明了大量的超声介入治疗仪器和超声波聚能治疗疾病的大型装备。心腹彩色B超机超声生物显微镜光学的应用是多方面的，主要体现为激光技术在医疗方面的应用。其中包括用激光作为诊断工具和手术工具。例如：近红外成像、荧光断层成像、浅层断层成像等技术。用激光技术进行体内癌症治疗也在发展中。除激光技术外，普通光学在医学中应用，包括眼科的大量医疗器械等应用领域还在不断扩大。光学相干断层成像仪(OCT)激光治疗仪电磁学无论在诊断方面还是在治疗方面都有非常广泛的应用。在医学诊断方面，众所周知的事实就是核磁共振成像(MRI)中作为自旋核共振激发源而被广泛使用。在治疗方面，电磁波用于肿瘤的治疗的研究已经有很长的历史。MRI放射性同位素的各种射线是用于疾病诊断和治疗的主要物质波。这些物质波在用于成像时具有非常好的空间分辨率、对比度和信噪比。在疾病治疗方面，射线源的治疗(放疗)是当前肿瘤治疗的三大技术之一(即手术、放疗和化疗)在医院中放疗已经独立成科，其使用范围已经占到所有肿瘤病人治疗方式的70％。在我国，这方面的装备还不能完全满足病人对肿瘤治疗的需求。立体定向放疗IV.学习医学物理学的要求提出命题推测答案理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻●学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解物理学和医学之间的相互联系。●学习的关键：●学习的重点：●物理模型●数学表述●研究方法与适用条件勤于思考悟物穷理V.我们的学习范围第二章流体的运动第三章振动和波动第四章分子动理论第七章直流电第九章波动光学第十二章量子力学基础第十三章X射线第十五章原子核和放射性第十章几何光学四、成绩评定办法平时成绩（20%）+考试成绩（80%）实验、作业、出勤率真心的希望能和大家成为最好的朋友，也希望我们共同努力在我们本学期的学习中取得优异的成绩！