微波与光电子学中的电磁理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张克潜

出品人:

页数:682

译者:

出版时间:2001-1

价格:68.00元

装帧:

isbn号码:9787505366770

丛书系列:

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• 电磁场
• 高等电动力学
• 物理
• 教材
• 光电子学
• 微波技术
• 光电子学
• 电磁理论
• 电磁场
• 微波电路
• 光电子器件
• 射频电路
• 电磁兼容性
• 天线
• 波导

电磁场与波：经典理论与现代应用 本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有启发性的电磁场与波理论的学习体验。全书结构严谨，内容涵盖了从麦克斯韦方程组的基本概念到复杂介质中的电磁波传播与散射等前沿课题。它不仅是一本教科书，更是一座连接经典物理与现代工程实践的桥梁。 第一部分：电磁场的基础与麦克斯韦方程组 本书的开篇聚焦于电磁现象的数学描述基石——麦克斯韦方程组。我们从静电场和静磁场的基本定律（库仑定律、高斯定律、毕奥-萨伐尔定律、安培环路定律）出发，系统地梳理了标量和矢量势的概念，强调了电磁场作为统一实体的内在联系。 详细推导了在不同参考系下的电磁场变换规律，为理解相对论效应下的电磁现象奠定了坚实基础。特别地，本书对电磁场的有源区域（源项）的描述进行了深入探讨，清晰阐释了电荷密度和电流密度在定义场分布中的核心作用。 在介绍完微分形式的麦克斯韦方程组后，本书紧接着推导并详细分析了积分形式的方程组，并用大量的实际物理情景（如导体边界条件、电介质中的场分布）来验证这些方程的普适性和实用性。对边界条件的讨论尤为细致，这是分析任何电磁问题时必须掌握的关键技巧。 第二部分：静态场、准静态场与边界值问题 本部分将理论知识应用于具体的工程和物理场景。 静电场分析： 重点讲解了电势的概念及其与泊松方程和拉普拉斯方程的联系。通过拉普拉斯方程的求解，系统地介绍了分离变量法、圆形和球形坐标系下的求解技巧。为处理复杂几何结构下的静电势分布，本书引入了格林函数法，并结合像原理（Method of Images）来解决无限大导体平面或圆柱体附近的电荷分布问题。对电容器的充能与介质极化效应进行了深入分析。 静磁场分析： 沿着与静电场相似的逻辑，本书探讨了磁标量势和磁矢量势在求解无源区磁场中的应用。重点分析了安培定律在环形和螺旋结构中的应用，例如理想螺线管和环形电流的磁场。 准静态场（时变场下的低频近似）： 当电磁场变化缓慢，可以忽略位移电流时，系统进入准静态状态。本章详细分析了法拉第电磁感应定律在变压器和感应电机中的应用。对涡流效应（Eddy Current）的产生机理、影响以及在材料损耗中的体现进行了详尽的建模和计算。电感和互感参数的计算，特别是针对复杂线圈结构的计算方法，被详细阐述。 边界值问题与求解技术： 这一部分是连接理论与实际设计的关键。通过对拉普拉斯方程在不同几何边界下的求解，读者将掌握如何处理无限大平面、同轴圆柱、矩形波导等经典结构。对唯一性定理的讨论，确保了所求得的物理解的可靠性。 第三部分：时变电磁场与平面波传播 本部分是理解电磁波特性的核心。从麦克斯韦方程组出发，推导了均匀介质中的齐次波动方程。 平面电磁波： 详细分析了平面波在无损（低损耗）介质中的传播特性，包括波速、波长、相移和群速度。对本征阻抗（Intrinsic Impedance）的概念进行了严格的定义和推导，并阐释了其在确定电场与磁场幅值关系中的重要性。 导体中的电磁波： 对电磁波在良导体（如金属）中的传播进行了深入研究。详细解释了趋肤深度（Skin Depth）现象，并分析了高频下导体损耗的物理机制。 反射与透射： 这是波导和天线理论的基础。本书系统地分析了电磁波在两种不同介质分界面上的反射和折射问题，分别讨论了横电波（TE）和横磁波（TM）的传播模式。推导并详细解释了菲涅耳公式（Fresnel's Equations），通过反射系数和透射系数的分析，揭示了电磁波在不同入射角（包括布儒斯特角）下的行为差异。对全内反射现象的讨论，尤其强调了其在光纤通信中的理论基础。 第四部分：导引波结构与电磁场分析 本部分聚焦于电磁能如何在特定结构中被约束和引导。 导波理论： 详细分析了平行平板波导，区分了TE和TM模式的截止频率（Cutoff Frequency）的概念和物理意义。对导波的有效波长、相位常数和传播常数进行了精确计算。 矩形波导分析： 这是微波工程中最常见的导引结构。本书精确推导了矩形波导中TEmn和TMmn模式的电磁场分布、截止频率以及色散关系。对模式的纯净性、能量传输以及模式的混杂问题进行了讨论。 圆波导： 对圆柱对称结构中的TE和TM模式进行了数学处理，特别强调了贝塞尔函数的应用。 腔体谐振器： 将导波理论推广到有限的封闭空间，分析了电磁波在金属腔体内的谐振现象。推导了不同几何形状（矩形、圆柱形）谐振腔的固有频率，并引入了品质因数（Q因子）的概念来衡量谐振器的损耗特性。 第五部分：电磁辐射与散射基础 本部分探讨了加速电荷如何产生辐射，以及电磁波如何与物体相互作用。 辐射场： 从电偶极子和磁偶极子的辐射开始，推导了近场和远场的特征。详细分析了电偶极子的辐射方向图和总辐射功率，这是理解所有天线辐射特性的起点。对磁偶极子（如环形天线）的辐射特性也进行了系统分析。 散射理论入门： 介绍了电磁波散射的基本概念。通过瑞利散射（Rayleigh Scattering）的低频近似，解释了大气中可见光散射的物理基础（如天空呈蓝色的原因）。对米氏散射（Mie Scattering）的适用范围和复杂性进行了概述，为后续更深入的散射研究奠定了基础。 总结： 本书内容涵盖了经典电磁场理论的全部核心内容，从基础的场论、方程求解到复杂的波传播与引导。全书结构递进，公式推导严谨，理论与实际应用紧密结合。通过大量精心设计的例题和练习，确保读者能够熟练掌握分析和解决各类电磁问题的能力。本书适合作为高等院校物理学、电子工程、通信工程、微波技术等相关专业本科生及研究生教材或参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书讲解的细致而琐碎，当做工具书来看或许是个不错的选择，但是并不适合用作教材。 书的章节安排有不合理的地方。 第4章“亥姆霍兹方程的边值问题”，应该放在第3章“电磁波的传输线模拟和网络模拟”之前。 先求解亥姆霍兹方程，然后可以求解双平行板传输线中间的电磁波...

评分☆☆☆☆☆

这本书讲解的细致而琐碎，当做工具书来看或许是个不错的选择，但是并不适合用作教材。 书的章节安排有不合理的地方。 第4章“亥姆霍兹方程的边值问题”，应该放在第3章“电磁波的传输线模拟和网络模拟”之前。 先求解亥姆霍兹方程，然后可以求解双平行板传输线中间的电磁波...

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评分☆☆☆☆☆

这本书讲解的细致而琐碎，当做工具书来看或许是个不错的选择，但是并不适合用作教材。 书的章节安排有不合理的地方。 第4章“亥姆霍兹方程的边值问题”，应该放在第3章“电磁波的传输线模拟和网络模拟”之前。 先求解亥姆霍兹方程，然后可以求解双平行板传输线中间的电磁波...

评分☆☆☆☆☆

从语言风格来看，这本书的作者显然是一位极富激情的教育者。他的文字表达精准有力，少有冗余的辞藻，但又不失应有的学术严谨性。阅读过程中，我常常能感受到一种深厚的学术底蕴，但同时，作者又避免了过度使用晦涩难懂的术语，力求用最简洁明了的方式阐释核心概念。这种“内敛的激情”使得阅读体验非常高效。特别是他对一些历史背景的简要介绍，比如某个重要理论的提出者及其时代背景，虽然篇幅不多，却让冰冷的物理定律带上了一层人文色彩，使知识体系更加立体丰满。对于自学者而言，这种清晰且富含引导性的语言风格，无疑是打开复杂知识大门的“金钥匙”。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它在理论与实际应用之间的拿捏分寸。很多教科书往往偏向于纯粹的理论构建，读完后感觉知识很“虚”，但这本书不同，它非常注重将抽象的电磁场概念与实际的光电子器件结构联系起来。例如，在讨论表面等离子体激元（SPP）时，作者不仅详细推导了其色散关系，还紧接着引用了近场扫描光学显微镜（NSOM）等实际测量技术的原理，让读者立刻明白这些理论如何服务于实验验证。这种“学以致用”的架构，极大地激发了我对后续章节学习的兴趣，它让我真切地感受到，我所学的这些复杂的麦克斯韦方程组，是如何支撑起现代光通信、微波器件等高科技产业的。这种深度融合的视角，是其他许多同类书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度绝对是同级别教材中的佼佼者，但也正因如此，它对读者的基础知识储备提出了较高的要求。书中对于傅里叶变换、矢量微积分等预备知识的运用已经到了非常熟练的程度，对于初次接触电磁场或微波技术的读者来说，可能需要在阅读的同时，频繁地查阅其他基础教材进行补充理解。但这并非缺点，而是其专业性的体现——它定位清晰，目标读者就是那些渴望深入钻研的本科高年级学生或研究生。如果你想在这一领域打下坚实、无可动摇的基础，那么这本书提供的知识广度和深度绝对是无可替代的。它更像是一本“参考手册+深度教材”的完美结合体，值得反复研读和精细消化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常有心思，封面选用的深蓝色调与银色的字体搭配，给人一种沉稳而又不失现代科技感的感觉。拿到手上的时候就能感受到纸张的质感非常扎实，油墨印刷清晰，看得出来出版社在细节上是下了不少功夫的。内页的排版也相当讲究，图文混排的布局使得复杂的公式和示意图得到了很好的展现，阅读体验相当流畅。特别是对于一些关键概念的插图，线条细腻，标注准确，即使是初次接触这些高深领域的读者，也能通过这些视觉辅助材料快速建立起直观的认识。书脊的处理也很平整，便于在书架上直立存放，拿取时也不会轻易损坏。整体而言，光是这本书的外在表现，就足以让人感受到作者和出版方对内容的尊重与用心，它不仅仅是一本教材，更像是一件值得收藏的专业工具书。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间来消化前几章的内容，不得不说，作者的叙事逻辑简直像一位经验老到的“领航员”，总能在我感到迷失于复杂数学推导的边缘时，及时地抛出一个清晰的物理图像来引导我。他似乎非常擅长于从宏观现象入手，逐步深入到微观的数学建模，这种“由浅入深”的教学方法极大地降低了理解门槛。举个例子，在讲解波导模式转换的部分，作者没有直接堆砌复杂的矩阵方程，而是先用类比的方式解释了能量如何在不同模式间“跳跃”，这种铺垫让后来的数学推导变得水到渠成，而不是生硬的公式记忆。书中对基础理论的推导过程详略得当，不跳跃，不含糊，每一步的逻辑衔接都交代得清清楚楚，这对于那些希望真正弄懂原理而非仅仅会解题的学生来说，无疑是最大的福音。

评分☆☆☆☆☆

清华电子系高等电动力学课教材。非常全面的讲了波导。先介绍麦克斯韦方程和复数坡印廷定理，再介绍唯一性定理、伯格尼斯函数法等基础，然后介绍介质和金属波导中的矩形球形柱形坐标的解法，重入腔、柱面喇叭、褶皱边界等等应有尽有。各处都分各种模式来讨论，即使它们解法很类似。 另外还有些内容，我觉得其实和其他主要的波导部分关系不大，没必要写在一本书里。例如光的反射，微波基础，高斯光束的衍射这些内容。主要是这本书本来就大部头。

评分☆☆☆☆☆

高等电动力学教材，号称张克潜老师是矮大紧丫舅.

评分☆☆☆☆☆

清华电子系高等电动力学课教材。非常全面的讲了波导。先介绍麦克斯韦方程和复数坡印廷定理，再介绍唯一性定理、伯格尼斯函数法等基础，然后介绍介质和金属波导中的矩形球形柱形坐标的解法，重入腔、柱面喇叭、褶皱边界等等应有尽有。各处都分各种模式来讨论，即使它们解法很类似。 另外还有些内容，我觉得其实和其他主要的波导部分关系不大，没必要写在一本书里。例如光的反射，微波基础，高斯光束的衍射这些内容。主要是这本书本来就大部头。

评分☆☆☆☆☆

标记这本书，第一是因为这是我专业课的经典教材，有中英文版本，我的博导要求的必备专业书；第二，我今天知道了，张克潜是高晓松的舅舅????

评分☆☆☆☆☆

清华电子系高等电动力学课教材。非常全面的讲了波导。先介绍麦克斯韦方程和复数坡印廷定理，再介绍唯一性定理、伯格尼斯函数法等基础，然后介绍介质和金属波导中的矩形球形柱形坐标的解法，重入腔、柱面喇叭、褶皱边界等等应有尽有。各处都分各种模式来讨论，即使它们解法很类似。 另外还有些内容，我觉得其实和其他主要的波导部分关系不大，没必要写在一本书里。例如光的反射，微波基础，高斯光束的衍射这些内容。主要是这本书本来就大部头。