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出版者:人民教育出版社

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页数:0

译者:

出版时间:2005-06-01

价格:7.85

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isbn号码:9787107164859

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好的，这是《高中物理一》之外的另一本图书的详细简介，旨在提供丰富的学习内容，与您提到的特定教材《高中物理一》没有交集： --- 《电磁场与光学探秘：从经典理论到现代应用》 图书概览 本书《电磁场与光学探秘：从经典理论到现代应用》 是一本深度聚焦于经典电磁学核心原理及其在现代光学领域应用的专业参考书与进阶学习指南。它专为物理系本科生、研究生以及希望深入理解电磁现象本质和光波行为的工程师和研究人员设计。本书结构严谨，内容详实，从麦克斯韦方程组的完整推导出发，系统阐述了静态场、动态场以及电磁波的传播、散射与衍射等复杂问题，并以大量的篇幅探讨了现代光学的基础理论与前沿技术。 本书不包含任何关于高中物理课程大纲内基础力学、运动学、牛顿定律或基础热学等内容。 --- 第一部分：麦克斯韦方程组的严谨构建与经典场论基础 (约占全书 35%) 本部分致力于为读者打下坚实的电磁理论基础，重点在于对麦克斯韦方程组的精确理解、推导及其在特定边界条件下的应用。 第一章：静电场的精细分析与泊松-拉普拉斯方程 1.1 库仑定律与电荷分布： 详细讨论了连续电荷分布下的电场计算方法，引入了高斯定律的积分与微分形式，并严格区分了有源区与无源区的应用。 1.2 电势与梯度关系： 深入探讨电势作为标量场的概念，以及它与电场之间的微分关系。 1.3 泊松方程与拉普拉斯方程： 详细推导并求解了在无自由电荷区域（拉普拉斯方程）和有自由电荷区域（泊松方程）下的电势分布。重点分析了球坐标系和柱坐标系下的分离变量法求解技术，并辅以若干经典的静电势屏障问题实例。 1.4 边值问题与唯一性定理： 阐述了狄利克雷问题和诺伊曼问题，并严格证明了在给定边界条件下解的唯一性。 第二章：静磁场理论与磁矢势 2.1 毕奥-萨伐尔定律与安培定律的局限性： 从毕奥-萨伐尔定律出发，系统计算了长直导线、有限长导线以及圆形电流环产生的磁场。 2.2 磁介质与磁化强度： 深入分析了宏观磁场 $mathbf{B}$ 和磁场强度 $mathbf{H}$ 的区别，详细讲解了顺磁、抗磁和铁磁材料的本构关系。 2.3 磁矢势 $mathbf{A}$ 的引入： 阐述了在非连续电流分布情况下引入磁矢势的必要性，并讨论了规范选择（如库仑规范）对计算的简化作用。 2.4 磁场的能量与边界条件： 计算了磁场的能量密度，并推导了磁场在两种不同介质界面上的精确边界条件。 第三章：电磁场的非稳恒态与麦克斯韦方程组的完整形式 3.1 引入位移电流： 基于法拉第电磁感应定律和电荷守恒的要求，推导出麦克斯韦修正后的安培定律，即位移电流的概念，这是通向电磁波理论的桥梁。 3.2 麦克斯韦方程组的完整表述： 完整列出四组微分形式的麦克斯韦方程，并讨论了这些方程在特定物理情境（如完美导体、理想电介质）下的简化形式。 3.3 自由度与规范变换： 讨论了电磁场描述的冗余性，详细分析了洛伦兹规范和库仑规范的选择对电磁势计算的影响，强调了电磁场物理量的不变性。 --- 第二部分：电磁波的传播、辐射与散射 (约占全书 35%) 本部分将麦克斯韦方程组应用于动态场问题，重点研究能量如何在空间中以波的形式传输，以及波与物质的相互作用。 第四章：均匀介质中的平面电磁波 4.1 波动方程的推导： 从麦克斯韦方程组在无源、无自由电荷的均匀介质中推导出电场和磁场的波动方程。 4.2 相速、群速与相干性： 详细分析了电磁波在不同介质中的传播特性，区分了相速度和群速度的概念，并引入了色散关系。 4.3 坡印亭矢量与电磁波能量流： 严格定义坡印亭矢量 $mathbf{S}$，用以描述电磁能流动的密度和方向，并计算了平均能流密度。 4.4 场的横波特性： 证明了在自由空间中，电场、磁场和传播方向三者相互垂直的横波特性。 第五章：波在界面上的反射与折射 5.1 菲涅耳公式的严格推导出： 详细推导了电磁波（横电波 TE 和横磁波 TM）垂直入射、斜入射时在两种介质界面上的反射系数和透射系数（菲涅耳公式）。 5.2 全内反射与表面波： 深入分析了临界角和全内反射现象，并初步介绍了在特定条件下沿着界面传播的表面等离子体激元（SPP）的理论基础。 5.3 导体与电磁波： 分析了电磁波在良导体中的衰减特性，引入了趋肤深度（Skin Depth）的概念，并讨论了趋肤效应。 第六章：电磁场的产生与辐射 6.1 磁偶极与电偶极辐射： 分析了时变偶极子（如振荡电偶极子和磁偶极子）的辐射场，推导了短程偶极子的辐射功率公式。 6.2 辐射场与近场/远场区分： 清晰界定电磁场中近场（包含位移场和静场分量）与远场（辐射场）的区域划分标准，以及它们在功率传输上的差异。 6.3 天线理论基础： 基于偶极辐射模型，引入了天线的概念，讨论了辐射方向图和天线效率的初步概念。 --- 第三部分：几何光学、波动光学与现代光现象 (约占全书 40%) 本部分将重点转向电磁波的波动性质在宏观尺度下的体现，侧重于光学理论，完全脱离电磁场的力学基础部分。 第七章：波动光学基础与光的干涉 7.1 惠更斯-菲涅耳原理的现代诠释： 从波动角度重新审视光的传播，深入阐述了 Huygens 积分公式的物理意义。 7.2 夫琅禾费衍射： 详细分析了单缝、圆孔以及多缝（光栅）的夫琅禾费衍射规律，重点讨论了衍射极限和分辨本领。 7.3 经典干涉实验的精细分析： 深入分析杨氏双缝干涉的强度分布公式，讨论了薄膜干涉的相移问题，并引入了复振幅法进行定量计算。 7.4 迈克尔逊干涉仪： 详细分析了迈克尔逊干涉仪的工作原理、测量精度及其在测量微小位移中的应用，探讨了相干性的概念。 第八章：偏振态与光与物质的相互作用 8.1 偏振光的数学描述： 使用 Jones 矩阵描述不同线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的特性，并讨论了斯托克斯矢量在描述自然光和部分偏振光中的应用。 8.2 双折射与晶体光学： 深入探讨了单轴晶体中的光传播，推导了光程差，解释了波片（如四分之一波片）的工作原理，并分析了偏振光的通过效应。 8.3 散射理论入门： 介绍了瑞利散射（Rayleigh Scattering）的理论基础，并解释了天空呈现蓝色的物理机制，与米氏散射（Mie Scattering）进行了对比。 第九章：现代光学前沿应用导论 9.1 激光原理与特性： 从受激辐射的角度出发，阐述了激光器的工作原理，重点讨论了粒子数反转、光腔共振以及不同工作模式（连续波、脉冲）的特点。 9.2 非线性光学基础： 简要介绍二阶非线性效应，如频率倍增（Second Harmonic Generation, SHG）的物理图像和对材料对称性的要求。 9.3 光纤通信中的模式传输： 讨论了光在介质波导（光纤）中的传播模式（单模与多模），以及色散和损耗对信号传输的影响。 --- 本书特色 1. 理论深度： 全书严格遵循电磁场理论的数学推导，避免了大量仅依赖类比的解释，确保读者能从第一性原理理解物理现象。 2. 面向进阶： 本书专注于大学高年级和研究生阶段的电磁学及光学内容，其难度和深度远超高中物理范畴。 3. 应用导向： 结合了现代技术如光纤、激光等领域的应用背景，使理论学习更具目标性。 4. 习题设置： 每章末尾配有大量难度适中的计算题和概念辨析题，以检验读者对复杂数学工具（如矢量微积分、偏微分方程）的掌握程度。 本书旨在成为电磁学和光学领域深入学习的坚实阶梯，而非对基础概念的重复介绍。

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《材料科学基础：晶体结构与缺陷工程》这本书，在处理固体物理与应用材料科学的交叉领域时，展现了令人耳目一新的视角。它不是简单地罗列不同晶体的结构图谱，而是将晶体学、热力学和力学行为紧密地编织在一起。作者对晶格缺陷的分类和对材料宏观性能影响的论述尤为细致，例如，通过精确计算位错的线能量，来解释塑性变形的内在机制，这使得“材料为什么会断裂”不再是一个模糊的概念，而是一个可量化的物理过程。书中对布拉菲点阵和倒易点阵的讲解，配上了三维透视图和详细的数学推导，即便是初次接触倒易空间的读者也能很快建立空间直觉。更具特色的是，书中加入了“先进制造技术对微观结构的影响”这一章节，讨论了增材制造（3D打印）过程中快速凝固速率对晶粒细化和残余应力分布的影响，这种紧密结合现代工业的论述，极大地提升了教材的时效性和实用价值。阅读完后，我对半导体材料中的本征缺陷和杂质能级之间的关系有了全新的认识，这本书无疑是材料科学领域中极具洞察力的一部力作。

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我最近翻阅的这本《量子力学基础导论》，给我的感觉就像是经历了一场思维的极限挑战，但绝对是那种令人心悦诚服的挑战。它并没有像市面上很多教材那样，在介绍薛定谔方程之前就急于展示各种复杂的算符和对易关系。相反，作者选择从黑体辐射和光电效应的历史背景切入，用一种近乎“侦探小说”的叙事方式，逐步揭示经典物理的局限性，从而引出量子化这一革命性的概念。最让我印象深刻的是关于“波函数坍缩”的讨论，作者巧妙地引入了“观察者效应”的哲学思辨，使得原本冰冷的数学模型充满了人文学科的魅力。他没有给出标准答案，而是呈现了哥本哈根诠释、多世界诠释等几种主流观点的优劣，鼓励读者自己去形成判断。书中的例题设计极其巧妙，许多都是对真实物理现象的简化模型，比如原子能级的推导，每一步的物理意义都被解释得头头是道，让人感觉自己不是在解题，而是在探究宇宙的底层逻辑。如果说有什么遗憾，也许是某些关于自旋和全同粒子部分的讨论稍显简略，但瑕不掩瑜，对于想系统建立量子思维的入门者来说，这本书无疑是极佳的引路石。

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我最近拜读了一本关于《经典力学：刚体运动与拉格朗日方程》的著作，这本书的学术严谨性令人赞叹，它无疑是为那些希望从基础层面彻底掌握牛顿体系并过渡到分析力学的高阶学习者准备的。这本书的叙事逻辑是极其线性的，从最基本的欧拉角和转动惯量张量开始，循序渐进地构建了复杂的刚体动力学模型。最让我佩服的是对约束条件处理的精妙——作者花了大量篇幅来解析拉格朗日乘子法在处理各种非完整约束时的应用，通过引入虚位移的概念，将微分方程组的求解过程极大地简化。与其他教材不同，它对于“动量守恒”和“角动量守恒”的推导并非简单地作为牛顿定律的推论，而是将其提升到了更本质的对称性（诺特定理）的高度进行阐述，这对于深化对物理定律普适性的理解非常有帮助。虽然这本书的数学要求较高，对微积分和线性代数的掌握是必需的，但一旦跨过这道坎，你会发现机械运动的美感和内在的和谐性被展现得无以复加，这是一部需要耐心研读的经典之作。

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这本名为《天体物理学前沿：从大爆炸到黑洞》的书籍，以一种近乎史诗般的宏大叙事风格吸引了我。它最成功的地方在于，将最前沿的观测证据与最深刻的理论模型完美地结合了起来。作者在描述宇宙微波背景辐射（CMB）的发现时，不仅仅是罗列了COBE、WMAP到Planck卫星的数据，而是深入挖掘了这些微波“斑点”背后所蕴含的早期宇宙的物质分布和几何结构信息，那种感觉就像是直接触摸到了宇宙的“胎记”。关于黑洞的部分，讲解得尤为精彩，特别是对事件视界和奇点的描述，作者利用广义相对论的几何概念，将引力“弯曲时空”的奇特景象描绘得栩栩如生，甚至连信息悖论的引入和当前解决思路的探讨都处理得恰到好处，展现了极高的学术视野。这本书的语言风格非常流畅，充满了对未知宇宙的敬畏感和探索欲，读起来完全没有传统科普读物的枯燥感，反而像是在聆听一位经验丰富的宇航员讲述他探索星辰大海的见闻。

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这本《电磁学精粹》真是让人爱不释手，作者对电磁波的深入剖析简直是教科书级别的典范。我尤其欣赏它对麦克斯韦方程组的讲解方式，没有那种冷冰冰的数学堆砌，而是通过生动形象的类比，将抽象的场量之间的相互作用描绘得淋漓尽致。比如，书中在阐述电场和磁场如何相互激发产生电磁波时，引用了涟漪在水面上扩散的比喻，一下子就让原本晦涩的物理概念变得清晰起来。再者，对于光的波动性和粒子性的统一阐述，作者采用了一种非常辩证的视角，既没有偏袒任何一方，而是展现了量子电动力学在宏观层面的有效性，这对于建立一个完整、统一的物理图像至关重要。阅读过程中，我多次停下来反复揣摩那些关于坡印廷矢量和电磁场的边界条件的讨论，它们不仅在理论上严谨，在工程应用上的暗示也相当丰富，让人忍不住想动手做一些相关的模拟实验。这本书的排版也做得相当用心，图表的清晰度和专业性都达到了极高水准，即便是复杂的矢量微积分推导，也能在清晰的图示辅助下被轻松消化。总而言之，这是一部能够真正提升读者对经典电动力学理解深度的杰作，而非仅仅停留在公式罗列的层面。

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