課程大綱

課程資訊

課程名稱

生醫物理
Physics for Medicine and Biology

開課學期

99-2

授課對象

工學院醫學工程學研究所

授課教師

林文澧

課號

Biomed7052

課程識別碼

548 M0870

班次

學分

全/半年

半年

必/選修

選修

上課時間

星期五6,7,8(13:20~16:20)

上課地點

備註

本課程中文授課,使用英文教科書。教室：基醫503。
總人數上限：30人

Ceiba 課程網頁

http://ceiba.ntu.edu.tw/992Biomed7052

課程簡介影片

核心能力關聯

核心能力與課程規劃關聯圖

課程大綱

為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印

課程概述

1.Biomechanics： Equilibrium, forces on hip, stress and strain, hydrostatics, viscosity and viscous flow, etc.
2.Exponential growth and decay：Exponential growth and decay
3.System of many particles：Microstates and macrostates, energy of a system, thermal equilibrium, entropy, Boltzmann factor, Nernst equation, chemical potential, Gibbs free energy, etc.
4.Transport in an infinite medium：Flux, continuity, solvent drag, diffusion, etc.
5.Transport through neutral membranes：Membrane, osmotic press, solute transport, artificial kidney, etc.
6.Impulses in nerve and muscle cell：Properties of nerves, electric field, charge distribution, leakage current, nerve impulse, electrotonus, Hodgkin-Huxley model, propagation, etc.
7.The exterior potential and the electrocardiogram：The exterior potential and the electrocardiogram
8.Biomagnetism：Biomagnetism
9.Electricity and magnetism at the cellular level：Electricity and magnetism at the cellular level
10.Biofeedback：Biofeedback

持續改善：因應每屆修課學生背景不同而調整授課內容或難易度

課程目標

以微觀的觀點探討生物的一些物理特性

課程要求

期未報告：
一人交一份期未報告
於期未前兩週公佈相關題目
依題目要求尋找三至五篇相關paper
整理成一份書面報告及簡報檔
並於學期未上台做十五~二十分鐘的內容報告。

預期每週課後學習時數

Office Hours

另約時間

指定閱讀

Intermediate Physics for Medicine and Biology,4th Ed.,Hobbie RK,Roth BJ,Springer,2007

參考書目

1.Intermediate Physics for Medicine and Biology, 3rd Edition, Hobbie RK, AIP Press, 1997.
2.The physical basis of Biochemistry: The Foundations of Molecular Biophysics, Bergethon PR, Springer-Verlag, 1998.

評量方式
(僅供參考)

No.	項目	百分比	說明
1.	期未報告	100%	依題目要求尋找三至五篇相關paper 整理成一份書面報告及簡報檔並於學期未上台做十五~二十分鐘的內容報告。

課程進度

週次	日期	單元主題
第1週	2/25	Introduction, [核心能力：2、4]
第2週	3/04	System of many particles，Equilibrium，Macrostate of the system，Thermal Equilibrium [核心能力：2、4]
第3週	3/11	Boltzmann factor，Relative prob.，Nerst Equation，Particle equilibrium，Energy exchange，particle exchange， [核心能力：2、4]
第4週	3/18	chemical potential，Gibbs free energy，chemical reactions，Avogadros number，Transport in an infinite medium，Continuity Eq，Motion in a liquid，Diffusion， [核心能力：2、4]
第5週	3/25	Continuity Eq，Fick's 1st Law，Time-independent Transport (steady-state)，Metabolic wastes， [核心能力：2、4]
第6週	4/01	Particle transport，Transport through neutral membranl, [核心能力：2、4]
第7週	4/08	Solute Transport，Diffusion + solvent drag，Counter current flow，Impulses in Nerve and Muscle Cells， [核心能力：2、4]
第8週	4/15	Conductors metal or liquids with ions，Capacitance，Current and lhm's Law，Cable model，The Hodgkin-Huxley model for Membrane cume， [核心能力：2、4]
第9週	4/22	Propagating Nerve Impulse，The Exterior Potential and the Electncardiogram， [核心能力：2、4]
第10週	4/29	Depolarization,complete pulse,Myocardial cell,Biomagnetism,Biot-savart Law, [核心能力：2、4]
第11週	5/06	B-S law,Magnetic cardiogram(MCG), [核心能力：2、4]
第12週	5/13	Electromagnetic induction,Magnetosomes,Electricity and Magnetismat the celular level,Bauss's law, [核心能力：2、4]
第13週	5/20	In Equilibrium,B.Cs at membrane, [核心能力：2、4]
第14週	5/27	Fig9.9,Ion Movement,Table9.4,Zero Total current,membrane ion channels, [核心能力：2、4]
第15週	6/03	Noise-shot noise,Poisson statistics,Johnson Noise:Thermal fluctuation Brownian movement,Sensory Transducers,EM field (Homes),Magnetic field,Feedback and control,System description,Approach to equibulium w/o feedback,Two time constants, [核心能力：2、4]
第16週	6/10	A time constant with a fixed delay, Find conditions for a steady oscillation,Logistic equation, Logistic difference equation, [核心能力：2、4]
第17週	6/17	學生期未報告(電子檔已上傳至作業區中) [核心能力：2、4]
第17-1週	0617	課程期末問卷