第二章医用物理与X线摄影基础 第一节 物质结构

考点1 原子的核外结构

1. 物质由原子组成，原子由原子核及电子组成，电子沿一定的轨道绕核旋转，笼罩在核外的带负电荷的电子称为“电子云”。原子核外的电子云是分层排布的，电子壳层可用主量子数表示。

2. K层（n=1）：半径最小的壳层，最多容纳2个电子；L层（n=2）：第二层，最多容纳8个电子；M层：第三层，最多容纳18个电子。愈外面的壳层可容纳的电子数愈多，但最外层电子数最多不超过8个。

考点2 原子能级和结合能

1. 原子能级是指原子的能量状态，即每个可能轨道上的电子都具有一定的能量（动能和势能的代数和），且电子在各个轨道上具有的能量是不连续的。

2. 结合能是指移走原子中某壳层轨道电子所需要的最小能量。原子能级是结合能的负值，它们绝对值相等，符号相反。

考点3 激发和跃迁

名称	定义
基态	原子处于最低能量状态（最稳定）
激发	原子吸收一定大小的能量后电子将自发从低能级过渡到某一较高能级上
电离	原子中壳层电子吸收的能量大于其结合能时，电子将脱离原子核的束缚离开原子成为自由电子的过程
跃迁	处于激发态的原子，在极短的时间内，外层电子或自由电子将自发地填充其空位，同时放出一个能量等于两能级之差光子的过程

第二章医用物理与X线摄影基础

第二节 磁学基础知识

考点1 自旋和核磁的概念

1. 自旋是指原子核总以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转的特性。

2. 核磁是指带有正电荷的原子核自旋产生的磁场。

考点2 磁性和非磁性原子核

1. 非磁性原子核：原子核内质子数和中子数均为偶数，自旋并不产生核磁。

2. 磁性原子核：自旋运动能够产生核磁的原子核。磁性原子核需要符合以下条件之一：①中子和质子均为奇数；②中子为奇数，质子为偶数；③中子为偶数，质子为奇数。

3. 人体磁共振成像选择氢原子核（¹H）的理由：①¹H是人体中最多的原子核；②¹H的磁化率在人体磁性原子核中是最高。

考点3 共振和磁共振现象

1. 共振是两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。

2. 磁共振现象是指固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下，在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子（或离子）磁矩，则称为顺磁共振；若磁矩是原子核的自旋磁矩，则称为磁共振。若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。

考点4 弛豫

弛豫是指停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能量逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态的过程；而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间。

弛豫时间	定义
纵向弛豫	自旋核把吸收的能量传给周围晶格所需要的时间，也是90。射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化后再恢复到纵向磁化激发前状态的63%所需时间，称T1
横向弛豫	横向磁化衰减、丧失的过程，即横向磁化维持到37%所需要的时间，称T2

第二章医用物理与X线摄影基础

第三节 激光学基础知识

考点1 受激吸收和光辐射

名称	定义
受激吸收	原子吸收一个光子，从低能级跃迁到高能级的过程
自发辐射	在没有任何外界影响的情况下，高能态原子自发地跃迁到基态或者较低激发态时，释放的能量是以光辐射的形式放出的过程
受激辐射	处于高能级的原子在自发辐射之前，受到光子的“诱发”后，可释放出一个与诱发光子特征完全相同的光子而跃迁到低能级的过程

考点2 激光的产生

激光是指受激辐射持续、稳定地进行就能获得。

激光器	构成	作用
	工作物质	能产生激光的物质
	激发装置	把处于低能级原子激发到高能级上，使工作物质实现粒子数反转
	光学谐振腔	产生和维持光放大，选择输出光的方向，选择输出光的波长

考点3 激光器的分类

激光器的分类	工作物质	波长
红宝石激光器	红宝石棒	694.3nm的脉冲激光
氦、氖激光器	氖原子	632.8nm的红色激光
二氧化碳激光器	二氧化碳气体	10.6μm的远红外光
准分子激光器	稀有气体及其卤化物或氧化物	从紫外线到可见光

考点4 激光的特性

方向性好、强度高、单色性、相干性好。

考点5 激光的危害及安全措施

激光对人体可能造成的危害：①直接危害，即超过安全阈值的激光的光辐射对眼睛、皮肤、神经系统以及内脏造成损伤；②由于高压电、噪声、低温制冷剂以及电源等因素造成的间接危害。

考点6 激光的医学应用

医学应用	举例
激光治疗	激光手术、弱激光治疗、激光光动力学疗法、激光内镜术治疗
激光诊断	激光光谱分析法、激光干涉分析法、激光散射分析法、激光衍射分析法等
激光技术	激光微光束技术、激光全息显微术、激光扫描共聚焦显微镜、激光扫描等