کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی

کتاب الکترونیکی «مقدمه‌ای بر فیزیک زیستی برای بهداشت و علوم زیستی (ویرایش دوم ۲۰۱۹)» نوشتهٔ کیرستن فرانکلین، پائول مویر، تری اسکات و پائول ینس و ترجمهٔ محمود بهار، اثری تخصصی برای دانشجویان و علاقه‌مندان به علوم زیستی و بهداشت است که توسط نشر مبتکران منتشر شده است. این کتاب به بررسی مفاهیم پایه‌ای فیزیک و کاربردهای آن در حوزه‌های زیست‌پزشکی و بهداشت می‌پردازد و تلاش دارد ارتباط میان فیزیک و علوم زیستی را به زبانی علمی و دقیق روشن کند. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی

این کتاب با هدف آموزش مفاهیم اساسی فیزیک به دانشجویان رشته‌های بهداشت و علوم زیستی تألیف شده است. نویسندگان با همکاری استادان فیزیک و پزشکی، تلاش کرده‌اند تا مطالب فیزیکی مورد نیاز این حوزه‌ها را به‌صورت کاربردی و متناسب با نیازهای دانشجویان ارائه دهند. ویرایش دوم کتاب شامل فصل‌های جدیدی دربارهٔ اپتیک و ترمودینامیک است که به دلیل اهمیت این مباحث در علوم زیستی و پزشکی افزوده شده‌اند. همچنین تعداد زیادی مسئله با درجات سختی متفاوت به کتاب اضافه شده تا دانشجویان بتوانند مهارت حل مسئله را تقویت کنند. کتاب به‌گونه‌ای طراحی شده که دانشجویان سال‌های ابتدایی دانشگاه نیز بتوانند از آن بهره ببرند و ارتباط میان فیزیک و کاربردهای زیستی را بهتر درک کنند. در این اثر، مثال‌ها و کاربردهای متعددی از فیزیک در زیست‌پزشکی و بهداشت آورده شده تا اهمیت این علم در حوزه‌های سلامت و زیست‌شناسی برجسته شود.

خلاصه کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی

این کتاب با تمرکز بر مفاهیم پایه‌ای فیزیک، آن‌ها را در بستر کاربردهای زیستی و بهداشتی بررسی می‌کند. مباحث اصلی شامل مکانیک، سینماتیک، دینامیک، انرژی، موج‌ها، گرما، ترمودینامیک، الکتریسیته، مغناطیس، اپتیک و فیزیک هسته‌ای است. نویسندگان تلاش کرده‌اند تا هر مفهوم فیزیکی را با مثال‌هایی از بدن انسان، دستگاه‌های زیستی و فرآیندهای پزشکی توضیح دهند. برای نمونه، در بخش مکانیک، حرکت و نیروها با ارجاع به عملکرد عضلات و اسکلت بدن بررسی می‌شود. در فصل‌های مربوط به موج‌ها و صوت، انتقال صدا در بدن و کاربردهای پزشکی آن مانند سونوگرافی مطرح می‌شود. بخش‌های ترمودینامیک و انتقال گرما به موضوعاتی مانند تنظیم دمای بدن و تبادل حرارت در موجودات زنده می‌پردازد. همچنین، مباحث الکتریسیته و مغناطیس با مثال‌هایی از فعالیت‌های الکتریکی سلول‌ها و کاربردهای تصویربرداری پزشکی همراه است. در سراسر کتاب، تأکید بر حل مسئله و درک عمیق مفاهیم فیزیکی در زمینه‌های زیستی و بهداشتی دیده می‌شود.

چرا باید کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی را خواند؟

این کتاب برای کسانی که به دنبال درک پیوند میان فیزیک و علوم زیستی هستند، منبعی جامع و ساختارمند فراهم می‌کند. با ارائهٔ مثال‌های واقعی از کاربردهای فیزیک در پزشکی و بهداشت، خواننده می‌تواند مفاهیم انتزاعی فیزیک را در موقعیت‌های عملی و ملموس مشاهده کند. افزوده‌شدن فصل‌های جدید و مسئله‌های متنوع، امکان یادگیری فعال و تمرین مهارت حل مسئله را برای دانشجویان فراهم می‌سازد. این اثر به ویژه برای کسانی که در سال‌های ابتدایی تحصیل در رشته‌های زیست‌پزشکی و بهداشت قرار دارند، می‌تواند پایه‌ای محکم برای فهم بهتر دروس تخصصی‌تر ایجاد کند.

خواندن کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان رشته‌های بهداشت، زیست‌شناسی، پزشکی و سایر علوم زیستی مناسب است. همچنین برای افرادی که به دنبال فهم کاربردهای فیزیک در حوزه سلامت و زیست‌پزشکی هستند، مفید خواهد بود. کسانی که در حل مسائل فیزیکی مرتبط با بدن انسان یا دستگاه‌های پزشکی نیاز به تمرین دارند، می‌توانند از این کتاب بهره ببرند.

فهرست کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی

کتاب «مقدمه‌ای بر فیزیک زیستی برای بهداشت و علوم زیستی» ساختاری منظم دارد و مباحث را به صورت فصل‌های اصلی ارائه می‌کند: - مکانیک: مفاهیم پایه‌ای حرکت، نیرو، قوانین نیوتون، حرکت دایره‌ای و استاتیک را با مثال‌هایی از بدن انسان و دستگاه‌های زیستی بررسی می‌کند. - انرژی و پایستگی: به انرژی، کار، توان و پایستگی انرژی در سیستم‌های زیستی می‌پردازد. - موج‌ها و صوت: انواع موج‌ها، حرکت هماهنگ ساده، انتقال صوت در بدن و کاربردهای پزشکی مانند سونوگرافی را توضیح می‌دهد. - گرما و ترمودینامیک: مفاهیمی مانند دما، انتقال گرما، تغییر فاز، ترمودینامیک بدن انسان و تنظیم دما را با مثال‌های زیستی مطرح می‌کند. - الکتریسیته و مغناطیس: بار الکتریکی، میدان و پتانسیل الکتریکی، جریان، مدارها، مغناطیس و کاربردهای زیستی آن‌ها مانند فعالیت الکتریکی سلول‌ها و تصویربرداری پزشکی را پوشش می‌دهد. - اپتیک: مباحث شکست نور، عدسی‌ها، آینه‌ها، چشم و بینایی، ابزارهای اپتیکی و کاربردهای آن‌ها در پزشکی را بررسی می‌کند. - فیزیک هسته‌ای و تابش: ساختار اتم، هسته، واپاشی هسته‌ای، تابش‌های یوننده و آثار زیستی آن‌ها و تصویربرداری پزشکی با پرتوها را شرح می‌دهد. در پایان هر فصل، خلاصه، مفاهیم کلیدی، معادله‌ها و مسئله‌های متنوع برای تمرین آمده است.

بخشی از کتاب مقدمه ای بر فیزیک زیستی

«مکانیک علم مطالعهٔ حرکت است. مکانیک را می‌توان به دو بخش سینماتیک و دینامیک تقسیم کرد. سینماتیک علم مطالعهٔ خواص اصلی حرکت مانند جابه‌جایی، شتاب، سرعت، مسافت و تندی است. با استفاده از این مفاهیم می‌توان حرکت را به صورت کمّی فهمید و به صورت علمی بررسی کرد. دینامیک، علم مطالعهٔ نیرو است که با سه قانون نیوتون توصیف می‌شود. نیروها به اجسام شتاب می‌دهند و باعث تغییر حرکت آن‌ها می‌شوند. مکانیک اساسی‌ترین موضوع علم فیزیک است و مشخص می‌کند که نیروهای طبیعت چگونه می‌توانند تغییر ایجاد کنند و ما می‌توانیم آن تغییرات را در طبیعت ببینیم. از مفاهیم مربوط به مکانیک در سرتاسر این کتاب استفاده خواهیم کرد. مکانیک اهمیت زیادی در علوم زیستی و بهداشت دارد. کاربردهای مکانیک در دستگاه‌های زیستی موقعی ظاهر می‌شوند که نیرو، انرژی یا تکانه اثر کند. در بدن انسان عملکرد دستگاه عضله‌ای-اسکلتی و ستون فقرات را فقط با درک مفاهیم مکانیکی مانند گشتاور نیرو، نیرو، اهرم‌ها و تنش می‌توان توضیح داد. انرژی و نیروهای لازم برای فعالیت‌های روزانه - مانند پریدن، پرواز کردن و دویدن را فقط با استفاده از مفاهیم مکانیکی می‌توان تعیین کرد.»