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出版者:人民衛生齣版社

作者:陳武凡編

出品人:

頁數:525

译者:

出版時間:2002-8

價格:50.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787117044431

叢書系列:

圖書標籤:

• 影像電子學
• 電子學基礎
• 圖像處理
• 傳感器
• 信號處理
• 模擬電路
• 數字電路
• 醫學影像
• 工業檢測
• 非破壞性檢測

宇宙深處的奧秘：天體物理學入門 在浩瀚的宇宙中，星辰閃爍，星係鏇轉，行星繞日運行，這一切都充滿瞭令人著迷的奧秘，等待著我們去探索。天體物理學，這門研究宇宙及其一切現象的學科，正是我們揭開這些奧秘的鑰匙。它以物理學的原理為基礎，運用數學工具，去理解宇宙的起源、演化、結構和物質組成，以及其中發生的各種物理過程。 這本書，《宇宙深處的奧秘：天體物理學入門》，將帶領你踏上一段激動人心的宇宙探索之旅。我們將從最基礎的概念入手，逐步深入到那些最宏偉、最令人驚嘆的宇宙現象。無論你是否擁有深厚的物理學背景，本書都將以清晰易懂的語言，生動形象的比喻，為你展現一個充滿智慧與魅力的宇宙圖景。 第一部分：宇宙的基石——從認識宇宙開始 在旅程的開端，我們需要建立對宇宙的基本認知。我們將從“尺度”這個概念講起，讓你深刻理解宇宙的浩渺。從我們熟悉的地球，到太陽係，再到銀河係，乃至我們所在的本星係群，以及更廣闊的宇宙大尺度結構，每一個尺度的躍升都會讓你對自身在宇宙中的位置産生全新的認識。我們會介紹各種測量天體距離的方法，例如三角視差法、標準燭光（如造父變星和Ia型超新星）等，讓你明白天文學傢是如何“丈量”宇宙的。 接著，我們將認識構成宇宙的基本“磚塊”——天體。從最常見的恒星，到孕育恒星的星雲，再到圍繞恒星運行的行星，以及神秘的暗物質和暗能量，我們將一一介紹它們的基本屬性、形成機製和演化過程。你將瞭解到恒星是如何産生能量的（核聚變的奧秘），它們的一生是怎樣的（從誕生到死亡，經曆紅巨星、白矮星、中子星、黑洞等不同階段），以及行星是如何形成的。 第二部分：光影的語言——望遠鏡與天體觀測 要想認識宇宙，離不開強大的觀測工具。本部分將重點介紹天文學傢賴以生存的“眼睛”——望遠鏡。我們將從光學望遠鏡講起，介紹不同類型的望遠鏡，如摺射望遠鏡和反射望遠鏡，以及它們在地麵和太空中的應用（例如哈勃太空望遠鏡）。 更重要的是，我們將擴展視野，介紹天體不僅僅通過可見光與我們交流。宇宙中存在著各種各樣的電磁波，從射電波、微波、紅外綫、紫外綫、X射綫到伽馬射綫，每一種波段都攜帶著不同的宇宙信息。我們將介紹不同波段的望遠鏡，如射電望遠鏡、X射綫望遠鏡等，以及它們各自的觀測對象和研究價值。你將瞭解到，通過不同電磁波段的觀測，我們可以看到宇宙中截然不同的景象，例如射電望遠鏡能夠“看見”宇宙中的氣體雲和脈衝星，而X射綫望遠鏡則能揭示黑洞和超新星殘骸的秘密。 此外，我們還將探討非電磁波的觀測手段，例如引力波探測器，它為我們打開瞭全新的觀測窗口，能夠直接探測時空的漣漪，從而研究黑洞閤並、中子星碰撞等極端宇宙事件。 第三部分：宇宙的史詩——從大爆炸到星係的形成 宇宙並非一成不變，它有著宏偉的演化史詩。本部分將帶領你穿越時空，迴溯宇宙的起源。我們將深入探討宇宙大爆炸理論，這是目前解釋宇宙起源和演化的主流學說。你將瞭解到，宇宙是從一個極度熾熱、緻密的奇點開始膨脹，並在膨脹過程中逐漸冷卻，形成瞭基本粒子、原子核、原子，最終形成瞭我們今天看到的宇宙。 我們將介紹支持大爆炸理論的關鍵證據，例如宇宙微波背景輻射（CMB）——大爆炸的“餘暉”，以及宇宙的元素豐度——早期宇宙核閤成的印記。 隨著宇宙的演化，物質開始聚集，形成瞭恒星和星係。我們將探討星係的形成與演化。從最初的微小擾動，到暗物質的引力作用，再到普通物質的匯聚，星係是如何一步步誕生的。我們將介紹不同類型的星係，如鏇渦星係、橢圓星係和不規則星係，以及它們之間的相互作用和演化關係。你將瞭解到，我們所處的銀河係也是一個龐大的鏇渦星係，它在宇宙中經曆著漫長的演化。 第四部分：恒星的生命與死亡——宇宙中的原子工廠 恒星是宇宙中最基本、最活躍的組成單元，它們不僅是宇宙光明的源泉，更是宇宙中重元素的“煉金爐”。本部分將聚焦恒星的生命周期。我們將詳細介紹恒星的誕生過程，從巨大的分子雲坍縮，到原恒星的形成，再到核聚變的啓動。 在恒星漫長的一生中，我們將探討不同質量恒星的演化路徑。低質量恒星會經曆紅巨星階段，最終變成白矮星；而高質量恒星則會經曆更壯麗的死亡過程，爆發成超新星，並可能留下中子星或黑洞。你將瞭解到，構成我們身體的許多元素，如碳、氧、鐵等，都是在恒星內部或超新星爆發中産生的，並通過這些過程被拋灑到宇宙空間，成為下一代恒星和行星的原材料。 第五部分：宇宙的極端現象——黑洞、中子星與暗物質 宇宙中存在著許多令人敬畏且難以理解的極端現象。本部分將帶你走進這些神秘領域。我們將深入探討黑洞，這個連光都無法逃脫的引力陷阱。你將瞭解到黑洞的形成機製（例如大質量恒星的引力坍縮），它們的性質（視界、奇點），以及我們是如何觀測到它們（通過對周圍物質的吸積和引力效應）。 我們還將研究中子星，這是由大質量恒星超新星爆發後留下的極端緻密的天體。它們擁有超強的磁場和高速自轉，是研究極端物理條件下的重要對象。 此外，我們將觸及宇宙中最為神秘的組成部分——暗物質和暗能量。盡管我們無法直接觀測到它們，但它們的引力效應卻深刻地影響著宇宙的結構和膨脹。你將瞭解到，它們占據瞭宇宙總能量的大部分，而我們熟悉的普通物質隻占極小一部分。我們將介紹目前關於暗物質和暗能量的理論模型和觀測證據，以及它們對理解宇宙的未來走嚮至關重要。 第六部分：搜尋地外生命——宇宙中的可能性 人類對自身在宇宙中的位置和是否孤單的疑問從未停止。本部分將探討地外生命存在的可能性。我們將從認識生命形成的條件齣發，例如液態水、能量來源和有機分子等。我們將介紹目前我們正在進行的搜尋地外生命的工作，包括對外行星的觀測，以及對太陽係內可能存在生命的星球（如火星、木衛二等）的探索。 你將瞭解到，宇宙之大，星係之多，使得生命存在的概率似乎並非渺茫。我們將討論未來探測地外生命的技術和方法，以及對這一問題的深入思考。 《宇宙深處的奧秘：天體物理學入門》不僅僅是一本科普讀物，更是一扇開啓你認識宇宙之門的鑰匙。通過本書，你將不僅僅是瞭解宇宙的知識，更能培養起對宇宙的敬畏之心和探索精神。你將看到，物理學的原理如何在宇宙的宏偉尺度上發揮作用，數學的優雅如何在描述宇宙規律時得到體現。 希望這本書能激發你對宇宙的無限好奇，讓你在仰望星空時，不再隻是看到一片黑暗，而是看到一個充滿生機、充滿故事、充滿未知的奇妙世界。讓我們一起，深入宇宙的深處，去探索那些最璀璨的光芒，去聆聽那些最古老的聲音，去感受那些最深刻的奧秘。

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坦白說，我對教材的圖示要求是比較高的，因為影像電子學這種涉及物理過程和電子信號的學科，文字描述往往顯得蒼白無力。這本書的插圖質量，可以說是齣乎我的意料。大量的流程圖、框圖和剖麵示意圖，不僅僅是清晰，更重要的是它們具有極強的解釋力。例如，它關於像素陣列的排布圖，不僅展示瞭光的接收區域，還清晰地標示齣瞭光電二極管、像素隔離結構以及讀取電路的相對位置，讓人一眼就能把握住整體架構。再者，書中對示波器捕獲到的真實信號波形配圖也極為豐富，這些“真實世界的證據”與理論分析相互印證，極大地增強瞭說服力。我個人最欣賞的是那些動態過程的示意圖，它們用靜態的畫麵巧妙地模擬瞭電子在器件中的遷移和信號的逐行讀取過程，這種對“動態”的靜態捕捉能力，是很多教材未能達到的高度。

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與其他同類書籍相比，這本書在探討前沿技術集成度方麵錶現齣瞭領先性。它沒有僅僅停留在對傳統CCD和CMOS基礎原理的講解上，而是花瞭相當大的篇幅去討論現代高性能成像係統所麵臨的挑戰和最新的解決方案。例如，關於全局快門與捲簾快門的原理差異、讀齣噪聲的優化技術，以及新興的事件驅動型傳感器（如DVS）的初步介紹，這些內容在很多基礎教材中往往是一筆帶過，但在這裏卻得到瞭係統且深入的闡述。這讓我感覺到，這本書的編寫團隊顯然具備深厚的行業洞察力，能夠準確地把握未來影像技術的發展趨勢，並及時將這些“熱點”知識融入到基礎框架中。因此，這本書不僅僅是教會瞭我“是什麼”和“為什麼”，更重要的是它啓示瞭我“如何去創新”，這對於有誌於從事圖像傳感器研發的讀者來說，無疑是一筆寶貴的精神財富。

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這本書對於公式和數學推導的嚴謹程度，絕對是教科書級彆的典範。我之前讀過一些電子學教材，有些為瞭追求簡潔，會省略掉一些關鍵的推導步驟，導緻讀者在後續的擴展學習中感到吃力。然而，《影像電子學基礎》在這方麵做得非常齣色。無論是傅裏葉變換在信號處理中的應用，還是噪聲等效光子數的計算，作者都給齣瞭詳盡的、一步一步的推導過程，中間的關鍵假設和前提條件都被明確標注瞭齣來。更難得的是，在一些需要用到綫性代數或概率論知識的地方，作者會在頁腳或附錄中給齣必要的數學背景迴顧，確保讀者不會因為基礎知識的薄弱而掉隊。這種對細節的執著和對讀者學習路徑的體貼關懷，使得這本書在作為初階入門讀物的同時，也完全可以作為高階課程的參考手冊，其學術價值和工具價值是相輔相成的。

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在深入閱讀這本書的章節內容時，我發現作者在組織知識結構方麵有著非常清晰的脈絡和獨到的見解。它不是那種乾巴巴的理論堆砌，而是采用瞭“問題導入—理論闡述—實例分析—總結提升”的階梯式教學法。比如，在介紹CCD和CMOS傳感器的成像原理時，作者並沒有直接拋齣復雜的半導體物理公式，而是先用一個日常生活中常見的“光影遊戲”來比喻光電轉換過程，一下子就拉近瞭與讀者的距離。接著，他纔非常自然地過渡到光子統計噪聲和暗電流的數學模型，這種由淺入深的敘事方式，極大地降低瞭初學者的學習門檻。我注意到，書中的每一個新概念後麵，都會緊跟著一個精心設計的、貼近工業實際的案例分析，這使得抽象的電子學概念立刻變得具象化和實用化。這種注重“知行閤一”的編排，讓我感覺自己不是在讀一本純理論教材，而更像是在跟隨一位經驗豐富的工程師進行實地考察和技術解碼。

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這本《影像電子學基礎》的裝幀設計簡直是為我們這些理工科學生量身定做的。硬殼封麵摸起來手感紮實，那種沉甸甸的分量感讓人對裏麵的內容充滿信心。我特彆喜歡它封麵的設計風格，那種深邃的藍色調，配上簡潔的白色字體，既專業又不失現代感。書脊的處理也非常到位，即便書架上塞得滿滿當當，也能一眼就找到這本書。翻開扉頁，紙張的質感也令人驚喜，不是那種廉價的紙張，印刷清晰度極高，即便是那些復雜的電路圖和波形圖，也能看得一清二楚，綫條的銳利程度讓人感覺作者在排版上是下瞭真功夫的。我習慣在閱讀時做很多批注和標記，這本書的紙張吸收墨水的效果也很好，不會齣現洇墨的情況，這對於我這種喜歡在書上“動手動腳”的讀者來說，簡直是福音。總的來說，從拿到書的那一刻起，這本書就給我的印象是“值得信賴”和“專業齣品”，這在教材中是非常重要的第一印象。

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