Giáo Trình Vật Lý Đại Cương Phần 1 Cho Sinh Viên Ngành Y Dược

Giáo trình Vật lý đại cương dành cho sinh viên ngành y dược biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, phù hợp sinh viên ngành y tế

• Tác giả: Bùi Văn Thịnh
• Trường học: Đại Học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Y Dược
• Đề tài: Giáo Trình Vật Lý Đại Cương Dành Cho Sinh Viên Ngành Y Dược
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• Lời nói đầu:
• 1. Phần thứ nhất: CƠ HỌC
• Bài mở đầu: Các khái niệm đại cương
• 1. Chương 1 Động học chất điểm
• 1.1. Vecto dịch chuyển
• 1.2. Vận tốc
• 1.3. Gia tốc
• 1.4. Một số dạng chuyển động đặc biệt
• 1.5. Chuyển động dao động
• 1.6. Chuyển động sóng
• 1.7. Sóng âm và siêu âm
• 1.8. Hiệu ứng Doppler và ứng dụng
• 2. Chương 2 Động lực học chất điểm - Năng lượng
• 2.1. Định luật Niuton thứ nhất
• 2.2. Định luật Niuton thứ hai
• 2.3. Định luật Niuton thứ ba
• 2.4. Định luật bảo toàn động lượng trong cơ hệ kín
• 2.5. Công và công suất
• 2.6. Động năng
• 2.7. Thế năng
• 2.8. Định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế
• 3. Chương 3 Cơ học chất lưu
• 3.1. Đặc điểm của chất lưu
• 3.2. Tĩnh học chất lưu
• 3.3. Động lực học chất lưu lí tưởng
• 3.4. Hiện tượng nhớt. Ứng dụng
• 2. Phần thứ hai: NHIỆT HỌC
• Bài mở đầu
• 1. Chương 1 Các định luật thực nghiệm về chất khí
• 1.1. Thuyết động học chất khí và khí lý tưởng
• 1.2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng
• 2. Chương 2 Các nguyên lý nhiệt động lực học
• 2.1. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học
• 2.2. Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học
• 2.3. Entropi và nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học
• 3. Chương 3: Chất lỏng
• 3.1. Cấu tạo và chuyển động phân tử của chất lỏng
• 3.2. Các hiện tượng mặt ngoài của chất lỏng
• 3.3. Hiện tượng mao dẫn
• 3.4. Hiện tượng sôi, hiện tượng bay hơi
• 3. Phần thứ ba: ĐIỆN TỪ HỌC
• 1. Chương 1: Tĩnh điện
• 1.1. Khái niệm mở đầu
• 1.2. Định luật Coulomb
• 1.3. Điện trường của các điện tích điểm
• 1.4. Điện thế. Hiệu điện thế.
• 2. Chương 2: Dòng điện không đổi
• 2.1. Những khái niệm mở đầu
• 2.2. Những đại lượng đặc trưng của dòng điện
• 3. Chương 3: Từ trường dòng điện không đổi
• 3.1. Thí nghiệm về tương tác từ của dòng điện
• 3.2. Định luật Ampe về tương tác từ của dòng điện
• 3.3. Vecto cảm ứng từ, vecto cường độ từ trường
• 3.4. Cảm ứng điện từ
• 3.5. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
• 3.6. Các định luật cơ bản về cảm ứng điện từ
• 3.7. Một số trường hợp đặc biệt của cảm ứng điện từ
• 3.8. Dao động điện từ - Sóng điện từ
• 3.9. Các luận điểm của Macxoen
• 3.10. Sự tạo thành sóng điện từ. Các tính chất, đặc điểm của sóng điện từ
• 3.11. Thang sóng điện từ
• 4. QUANG HỌC
• Cơ sở của quang hình học - Dụng cụ quang học
• Các định luật cơ bản của quang hình học
• Dụng cụ quang học
• Giao thoa ánh sáng
• Nguyên lí Huyghen - Frenen
• Lý thuyết chung về hiện tượng giao thoa ánh sáng
• Giao thoa của hai chùm tia sáng
• Ứng dụng hiện tượng giao thoa
• Nhiễu xạ ánh sáng
• Lý thuyết chung về nhiễu xạ ánh sáng
• Nhiễu xạ của sóng cầu qua lỗ tròn
• Nhiễu xạ gây bởi các sóng phẳng
• Phân cực ánh sáng
• Ánh sáng tự nhiên và ánh sáng phân cực
• Sự phân cực ánh sáng do truyền qua bản Tuamalin dày. Định luật Malus.
• Phân cực vì phản xạ. Định luật Brewster
• Phân cực quay. Ứng dụng
• 5. Chương 5: Hiện tượng quang điện
• 5.1. Hiện tượng quang điện
• 5.2. Các định luật quang điện
• 5.3. Thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein và giải thích các định luật quang điện
• 6. Chương 6: Sự hấp thụ ánh sáng
• 6.1. Định luật hấp thụ ánh sáng
• 6.2. Ứng dụng quang phổ hấp thụ phân tử
• 7. Chương 7: Kiến thức cơ bản về laser
• 7.1. Khái niệm về bức xạ cảm ứng
• 7.2. Laser và máy phát tia laser
• 7.3. Sơ lược về tính chất của chùm tia laser
• 7.4. Ứng dụng của laser
• 5. Phần thứ năm: PHÓNG XẠ VÀ PHÓNG XẠ SINH HỌC
• 1. Chương 1: Phóng xạ và phóng xạ sinh học
• 1.1. Các đặc trưng cơ bản của phóng xạ
• 1.2. Các phương pháp ghi đo phóng xạ
• 1.3. Tương tác của tia phóng xạ với vật chất
• 1.4. Các hiệu ứng sinh học của phóng xạ
• 1.5. An toàn phóng xạ
• 2. Chương 2: Ứng dụng một số kĩ thuật vật lý vào chẩn đoán bệnh bằng hình ảnh
• 2.1. Nguyên lý tạo hình chung
• 2.2. Nguyên lý tạo hình trong chụp cắt lớp
• 2.3. Chụp cắt lớp dùng vi tính
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Vật Lý Đại Cương Dành Cho Sinh Viên Ngành Y Dược

Giáo trình Vật lý đại cương dành cho sinh viên ngành Y Dược là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản về các nguyên lý vật lý áp dụng trong y học. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ các khái niệm vật lý mà còn hỗ trợ trong việc áp dụng vào thực tiễn y tế. Nội dung giáo trình được biên soạn theo chương trình đào tạo của Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên, nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên.

1.1. Mục tiêu của giáo trình Vật lý đại cương

Giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về vật lý, từ đó giúp họ áp dụng vào các lĩnh vực y học và dược học. Nội dung bao gồm các khái niệm cơ bản, định luật và ứng dụng thực tiễn.

1.2. Cấu trúc của giáo trình Vật lý đại cương

Giáo trình được chia thành nhiều chương, mỗi chương tập trung vào một lĩnh vực cụ thể như cơ học, nhiệt học, điện học và quang học. Điều này giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận và nắm bắt kiến thức.

II. Những Thách Thức Trong Việc Học Vật Lý Đại Cương Cho Sinh Viên Ngành Y Dược

Sinh viên ngành Y Dược thường gặp khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức vật lý do tính chất trừu tượng và phức tạp của môn học. Việc áp dụng các khái niệm vật lý vào thực tiễn y tế cũng là một thách thức lớn. Để vượt qua những khó khăn này, sinh viên cần có phương pháp học tập hiệu quả và sự hỗ trợ từ giảng viên.

2.1. Khó khăn trong việc hiểu các khái niệm vật lý

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm như lực, năng lượng và động lực học. Điều này ảnh hưởng đến khả năng áp dụng vào thực tiễn y học.

2.2. Thiếu sự kết nối giữa lý thuyết và thực hành

Việc thiếu các ví dụ thực tiễn trong giáo trình khiến sinh viên khó hình dung và áp dụng kiến thức vào thực tế. Cần có các bài tập thực hành để củng cố kiến thức.

III. Phương Pháp Học Vật Lý Đại Cương Hiệu Quả Cho Sinh Viên Ngành Y Dược

Để học tốt Vật lý đại cương, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc kết hợp lý thuyết với thực hành, tham gia các buổi thảo luận và làm bài tập nhóm sẽ giúp sinh viên nắm vững kiến thức hơn. Ngoài ra, việc sử dụng tài liệu tham khảo và các nguồn học trực tuyến cũng rất hữu ích.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Sinh viên nên tham gia các buổi thực hành để áp dụng lý thuyết vào thực tế. Điều này giúp củng cố kiến thức và nâng cao khả năng tư duy phản biện.

3.2. Sử dụng tài liệu tham khảo phong phú

Việc tham khảo các tài liệu bổ sung như sách, video và khóa học trực tuyến sẽ giúp sinh viên mở rộng kiến thức và hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý.

IV. Ứng Dụng Vật Lý Trong Y Học Và Dược Học

Vật lý có nhiều ứng dụng quan trọng trong y học và dược học, từ việc chẩn đoán bệnh đến điều trị. Các công nghệ như siêu âm, X-quang và MRI đều dựa trên các nguyên lý vật lý. Hiểu biết về vật lý giúp sinh viên ngành Y Dược có thể áp dụng các công nghệ này một cách hiệu quả.

4.1. Công nghệ chẩn đoán hình ảnh

Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh như X-quang và MRI sử dụng các nguyên lý vật lý để tạo ra hình ảnh chi tiết về cơ thể, hỗ trợ bác sĩ trong việc chẩn đoán.

4.2. Ứng dụng trong điều trị

Nhiều phương pháp điều trị như liệu pháp laser và siêu âm đều dựa trên các nguyên lý vật lý, giúp nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Vật Lý Đại Cương Dành Cho Sinh Viên Ngành Y Dược

Giáo trình Vật lý đại cương là tài liệu thiết yếu cho sinh viên ngành Y Dược, giúp họ nắm vững kiến thức cơ bản và ứng dụng vào thực tiễn. Việc học tốt môn vật lý không chỉ giúp sinh viên trong quá trình học tập mà còn trong sự nghiệp sau này. Cần có sự cải tiến liên tục trong nội dung và phương pháp giảng dạy để đáp ứng nhu cầu học tập của sinh viên.

5.1. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình cung cấp nền tảng kiến thức vững chắc cho sinh viên, giúp họ tự tin hơn trong việc áp dụng vào thực tiễn y học.

5.2. Hướng phát triển tương lai của giáo trình

Cần cập nhật nội dung giáo trình thường xuyên để phù hợp với sự phát triển của khoa học và công nghệ, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

B0 g i A o d u c v A d A o t a o DAI HOC THAI NGUYEN BUI VAN THlfiN - NGUYEN QUANG DONG GIAO TRINH VfiT IV DM CUONG (Danh cho sinh vien dai hoc chinh quy nganh Y - Dirac) DAI HOC THAI NC-UYEN TRUNG TAM HOC LIEU NHA XUAT BAN DAI HOC QUOC GIA HA N 0I s A c h d u o c x u a t b a n b c ji sir t a i t r o c u a d u A n g i A o d u c d a i h o c 2 MUC LUC Lai noi dau: ' Phan thufnhat: CO HOC 9 Bai mo dau: Cac khai niem dai cuomg 11 Chuong 1 Dong hoc chat diem 14 1 Vecto dich chuydn 14 2 Van toe 15 3 Gia toe 17 4 M6t sd dang chuydn dong dac biet 20 5 Chuydn dong dao dong 23 6 Chuydn dong song 26 7 Song am va sieu am 29 8 Hieu umg Doppler va ling dung 34 Chuong 2 Dong luc hoc chat diem - Nangluong 36 1 Dinh luat Niuton thur nhat 36 2 Dinh luat Niuton thu: hai 36 3 Djnh luat Niuton thti ba 37 4 Dinh luat bao toan dong lucrng trongco he km 38 5 Cong va cong suat 39 6 Dong nang 41 7 The nang 42 8 Dinh luat bao toan co nang trong trudng luc the 44 Chuong 3 Ca hoc chat luu 46 1 Dac diem cua cha't luu 46 2 Tinh hoc cha't luu 3 3 Dong luc hoc ch£t luu If tuong 48 4 Hien tuong nhdt. Ung dung 50 Phan thurhai: NHIET HOC 53 Bai md dau 53 Chuong 1 Cac dinh luat thuc nghiem ve chat khi 58 1 Thuyet dong hoc chat khf va khf ly tudng 58 2 Phuong trinh trang thai cua khf ly tucmg 60 Chuong 2 Cac nguyen ly nhiet dong luc hoc 62 1 Nguyen ly thu: nhat cua nhiet dong luc hoc 62 2 Nguyen ly thu: hai cua nhiet dong luc hoc 68 3 Entropi va nguyen ly thur hai cua nhiet dong luc hoc 71 Chuong 3: Chat long 81 1 Cau tao va chuydn dong phan tir cua cha't long 81 2 Cac hien tuong mat ngoai cua chat long 82 3 Hien tuong mao dan 87 4 Hien tuong soi, hien tuong bay hoi 91 Phan thurba: DIEN T I f HOC 95 Chuong 1: Tinh dien 97 1 Khai niem mo dau 97 2 Dinh luat Coulomb 99 3 Dien trudng cua cac dien tfch diem 100 4 Dien the. Hieu dien the. 105 Chuong 2: Dong dien khong doi 107 1 Nhung khai niem md dau 107 2 Nhung dai luong dac trung cua ddng dien 108 Chuong 3: Tir trircmg dong dien khong doi 112 1 Thf nghiem v& tuong tac tir cua ddng dien 112 A Dinh luat Ampe ve tucmg tac ttr cua dong dien 113 Vecto cam ling tti, vecta cudng dd tti trudng 114 Cam urng dien tir 120 Thi nghiem ve hien tucmg cam ting dien tti 120 Cac dinh luat cor ban ve cam ting di6 n tti 121 Mot sd trudng hap dac biet cua cam ting dien tti 123 Dao dong dien tir - Song dien tir 125 Cac luan didm cua Macxoen 125 Su tao thanh song dien tti.

Cac tfnh cha't, dac didm cua song dien tti 126 Thang song dien tti 128 QUANG HOC 129 Co sd cua quang hinh hoc - Dung cu quang hoc 131 Cac dinh luat ca ban cua quang hinh hoc 131 Dung cu quang hoc 135 Giao thoa anh sang 146 Nguyen If Huyghen - Frenen 146 Ly thuyet chung ve hien tuong giao thoa anh sang 147 Giao thoa cua hai chum tia sang 154 Ung dung hien tuong giao thoa 156 Nhi6u xa anh sang 160 Ly thuyet chung ve nhilu xa anh sang 160 Nhiiu xa cua song cau qua Id tron 162 Nhidu xa gay bdi cac song phang 165 Phan cuc anh sang 172 a Anh sang tu nhien va anh sang phan cuc 172 Su phan cuc anh sang do truyen qua ban Tuamalin day. Dinh luat Malus. 173 5 3 Phan cuc vi phan xa. Dinh luat Brewster 175 4 Phan cuc quay.

tJng dung 175 Chuong 5: Hien tuong quang dien 179 1 Hien tuong quang dien 179 2 Cac dinh luat quang dien 180 3 Thuyet luong tu anh sang cua Einstein va giai thich cac dinh luat quang dien 181 Chuong 6: Su hap thu anh sang 183 1 Dinh luat ha'p thu anh sang 183 2 Ung dung quang pho ha'p thu phan tu 186 Chuong 7: Kien thurc co ban ve laser 190 1 Khai niem ve birc xa cam urng 190 2 Laser va may phat tia laser 191 3 So lupc ve tinh cha't cua chum tia laser 192 4 Ung dung cua laser 193 Ph£n thurnam: PHONG XA VA PHONG XA SINH HOC 195 Chuong 1: Phong xa va phong xa sinh hoc 197 1 Cac dac trung co ban cua phong xa 197 2 Cac phuong phap ghi do phong xa 202 3 Tuong tac cua tia phong xa vcti vat chat 204 4 Cac hieu ting sinh hoc cua phong xa 207 5 An toan phong xa 213 Chuong 2: (Jng dung mot so ki thuat vat ly vao chan doan benh bang hinh anh 221 1 Nguyen ly tao hinh chung 221 2 Nguyen ly tao hinh trong chupcat ldp 222 3 Chup cat ldp dung vi tmh 223 Tai lieu tham khao 225 6 Lcfi noi dau Ngay nay nhifng thanh tUu cua vat ly difdc ling dung rong rai trong nhieu Imh vuc, d 5 c biet trong Y hoc, nhifng ung dung cua Vat ly hoc nhu: sif dung cac ki thu^t vat ly trong chin doan va di£u tri, dien tim, dien tam dd, dien nao d 6 , dieu tri bang nhiet, bang tif trudng, ling dung cua am va sieu am , chup X quang, sdi quang hoc trong md ndi soi, ting dung cua phong xa, chup hinh c£t ldp vi tinh, chup cdng hudng tir hat nhan, mat va cac dung cu quang hoc, ling dung cua anh sang trong dieu tri, nhifng ting dung cua laser. da lam cho nganh Y - Difpc co mdt su phat trien vudt bac, giup cac thly thuoc chan doan va di£u tri chinh xac va cd hieu qua cao. Giang day mdn Vat ly dai ctfdng nham trang bi cho sinh vien nganh Y - Dude nhifng kien thuc vat ly cd ban nhat lien quan phuc vu nganh nghe, va trang bi cho sinh vien phudng phap tu duy khoa hdc, ket hdp vdi thuc tien, cung cap cac khai niem, nguyen ly, quy luat cd ban nhat cua vat ly, de? tif dd ho cd the hoc cac mdn hoc khac nhu : Hoa vd cd, Hoa - Ly, Ly sinh y hoc, Vat ly tri lieu - phuc hdi chuc nang, Chan doan hinh anh, y hoc hat nhan, va cac mdn hoc khac cd lien quan. Giao trinh nay dude bien soan theo chuong trinh dao tao mdi xay dung cua Trudng Dai hoc Y - Dude - Dai hoc Thai Nguyen.

Noi dung cua tai lieu cung cap nhifng kie'n thuc cd ban ve: Cd hoc, nhiet hoc, dien hoc, quang hoc, phdng xa, hat nhan nguyen tu. phuc vu nganh Y - Dude. Do doi tudng dao tao chu yeu la sinh vien mien nui, nen kha n£ng tiep thu kieh thuc vat ly cd nhieu han che'. Vi vay, vifc bien soan mdt giao trinh V at ly dai cifdng vifa dam bao tinh cd ban va he thong kie'n thuc, phu hdp vdi chudng trinh chung cua Bd, vifa phu hdp vdi doi tudng dao tao la mdt viec lam can thiet.

Giao trinh d u d e b ien soan lin d au , do kha nang va kinh nghiem con han che', chSc chin khdng tranh khoi thie'u sot. Chung tdi rat mong nhan d u d e su gop y cua cac ban dong nghiep va cac em sinh vien de’ giao trinh ngay cang d u d e hoan chinh hdn. Xin chan thanh cam dn! Thai Nguyen,, ngay 27 thang 2 n2m 2008 CAC tA c g i a 7 P h a n thCr n h a t CO HOC o Bai md dau CAC KHAI NIEM DAI CUONG 1. Chuyen dong co hoc La su thay ddi vi tri cua vat hay mot bo phan cua vat trong khong gian theo thdi gian.

Chat diem La mot vat co khoi lupng nhung co kich thu 6 c rat nho so v6 i nhung khoang cach ma ta dang khao sat. Mot tap hop chat diem goi la he chat diem (Mot vat co the coi la tap hop cua vo so chat diem). Chat diem co tfnh tuong doi. Vf du: Electron chuyen dong tren quy dao quanh hat nhan; Trai Dat quay xung quanh Mat Tr6 i dupe coi la chat diem.

He quy chieu Vat dupe chon lam moc, cung voi he toa do va mot chiec dong ho gin lien voi no, de xac dinh vi tri cua vat khac, goi la he quy chieu. Phuong trinh chuyen dong cua chat diem /V Trong he toa do De-cac, vi tri cua chat diem M tai mot thai diem nao do dupe xac dinh boi 3 toa do x, y, z hoac boi ban kinh vecto r , deu la nhung ham y, z) cua thai gian. x = x(t); y = y(t); z = z(t) r = r(t) Q Zj Cac phuong trinh tren goi la cac phuong trinh chuyen dong cua chat diem. Quy dao chuyen dong Quy dao chuyen dong la duong ma chat diem vach ra trong khong gian khi chuyen dong.

11 Muon xac dinh duoc dang quy dao, ta phai tim phuong trinh quy dao. Phuong trinh quy dao la phuong trinh bidu di6 n md'i quan he giua cac toa do. Vi du: y = ax 2 + bx +c (Quy dao parabol) 6. Tinh chat tirong doi cua chuyen dong Chuyen dong co tmh tuong doi, tuy theo he quy chieu ta chon, mot vat co the coi la dting yen hay chuyen dong.

Vi du: Mot ngudi dang dutig yen tren tau hoa, nhung lai chuyen dong so vdi cay ben dudng. Don vi do ludng M 6 i mot thuoc tmh cua mot doi tuong vat ly dupe dac trung boi mot hay nhieu dai lupng vat ly. Mot trong nhung van de co ban cua vat ly hoc la do ludng cac dai lupng vat ly. Ngudi ta phai chon mot dai lupng lam m lu goi la don vi.

Tti nam 1971 ngudi ta da chon he don vi do ludng quoc te SI (System International - He quoc te). Bay dai lirgng vat ly co ban trong he SI Ten dai ludng Ky hieu Ten ddn vi Ky hieu ddn vj Chieu dai L met m Khoi luong M kilogam kg Thdi gian T giay s Cuong do dong dien 1 ampe A CifOng do sang J candela Cd Nhiet do e kelvin K Lirong vat chat N mol Mol Muon bieu diin nhung sd rat nho hay rat ldn, ngudi ta dung luy thua 10. Vf du: 3,6 mA = 3,6.