电磁场与电磁波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:合肥工业大学出版社

作者:孙玉发

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2006-5

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810933810

丛书系列:

图书标签:

• 电磁场
• 电磁波
• 物理学
• 电磁学
• 大学教材
• 理工科
• 高等教育
• 电动力学
• 麦克斯韦方程
• 信号与系统

《光语者：宇宙的低语与人类的求索》 简介： 在浩瀚无垠的宇宙深处，隐藏着无数未知的奥秘，它们如同幽深的星辰，闪烁着智慧的光芒，吸引着人类不断探索。而这一切的根源，或许都藏在那无处不在、无形却又有力的“光”之中。《光语者》并非一本单纯科普读物，它是一次跨越时空的思想漫游，一次对宇宙低语与人类求索的深情回溯。本书旨在唤醒读者内心对未知的好奇，带领大家以一种全新的视角，审视我们赖以生存的物质世界，并深入思考人类在宇宙中的位置与意义。 我们将从人类文明史最古老的凝视开始，追溯古人如何仰望星空，将天空的变幻与神话传说联系起来，试图理解那神秘的光芒。从古埃及人对太阳神的崇拜，到古希腊哲学家对原子与虚空的猜想，再到中国古代天文学家对星象的精确记录，无不体现着人类对光与宇宙的原始认知。这些古老的智慧，虽缺乏现代科学的严谨，却孕育了人类探索的火种，为后世的科学革命埋下了伏笔。 本书将重点关注一系列划时代的科学突破，这些突破如同划破夜空的流星，照亮了人类认知的黑暗。我们将一起走进牛顿的时代，感受他通过棱镜分解白光，揭示光谱奥秘的震撼。这不是简单的光学实验，而是人类首次对光的本质有了初步的、具有颠覆性的认识。牛顿的微粒说，虽然在当时占据主导，却也引发了后续科学家的深刻思考，为光的波动性理论埋下了伏笔。 随后，我们将深入菲涅尔的波动光学世界。想象一下，在那个以牛顿微粒说为主流的时代，一位法国工程师如何凭借敏锐的洞察力和严密的数学推导，提出了光的衍射和干涉现象，并用波动理论完美解释了这些前所未有的观测结果。菲涅尔的贡献，不仅将光学推向了一个新的高度，也为爱因斯坦后来提出的光子概念，提供了重要的铺垫。 当然，我们无法绕过麦克斯韦。这位苏格兰物理学家，将电与磁这两种看似独立的现象，用一组优美的方程 elegantly 地统一起来。他预言了电磁波的存在，并精确计算了其传播速度，令人惊叹的是，这个速度恰好就是光速。麦克斯韦的理论，如同一座宏伟的桥梁，连接了电、磁、光这三个看似遥不可及的领域，宣告了电磁波时代的来临。本书将以通俗易懂的方式，解析麦克斯韦方程组的精髓，让读者理解它们如何优雅地描述了电磁波的产生、传播与相互转化，以及它们对现代通信、能源等领域产生的深远影响。 当我们以为已经窥见了光的全部面貌时，科学的脚步并未停歇。普朗克在研究黑体辐射时，引入了“能量量子”的概念，这如同在经典物理学的坚固堡垒上敲开了一道缝隙，为量子力学的诞生奠定了基础。紧接着，爱因斯坦的光电效应解释，更是石破天惊。他提出光不是连续的波，而是由一份份不连续的能量粒子——光子组成的。这彻底颠覆了人们对光的传统认知，也为量子力学的光波粒二象性理论指明了方向。本书将详细阐述光电效应的实验现象，并深入剖析爱因斯坦的革命性思想，探讨量子力学如何从根本上改变了我们对物质和能量的理解。 从宏观的宇宙到微观的粒子，本书将带领读者经历一次又一次的认知跃迁。我们将思考，那些从遥远星系传来的光，承载着怎样的宇宙历史？它们如何穿越时空的阻隔，抵达我们的眼睛？恒星的诞生与毁灭，星系的碰撞与演化，宇宙的膨胀与加速，这一切，都通过光线向我们讲述着宇宙的故事。我们将探讨，天文学家如何利用各种望远镜，捕捉不同波段的光，从而解析宇宙的成分、结构和演化过程。从可见光到红外线，从紫外线到X射线，再到伽马射线和射电波，每一种“光”都打开了一扇了解宇宙的窗口。 本书还将深入探讨光在自然界与人类生活中的广泛应用。从激光的精确切割到光学纤维的高速通信，从核磁共振成像的医学诊断到太阳能电池的清洁能源，光，已渗透到我们生活的方方面面。我们将审视，人类如何巧妙地利用光的特性，创造出改变世界的技术，又如何通过对光的理解，不断挑战科技的极限。 然而，《光语者》的意义不止于对科学知识的梳理，它更在于对人类探索精神的致敬，对科学与哲学界限的模糊探索。当我们将目光投向宇宙深处，当我们在微观粒子中寻找真理，我们也在不断追问：宇宙的终极奥秘是什么？生命的起源与意义何在？人类在浩瀚的宇宙中究竟扮演着怎样的角色？这些宏大的哲学命题，与我们对光的探索息息相关。光，作为信息传递的媒介，既是物理现象，也是思想的载体。它连接着过去与未来，连接着已知与未知，连接着物质世界与精神世界。 本书将以流畅的叙事、生动的案例和富有启发性的思考，带领读者进行一场深度的心灵之旅。我们不仅要理解光的科学原理，更要感受科学探索的激情与魅力。我们将学习如何像一位“光语者”一样，倾听宇宙发出的低语，理解自然界隐藏的规律，并从中汲取智慧，照亮人类前行的道路。 《光语者》将是一场知识的盛宴，一场思想的启迪，一次对人类智慧和探索精神的赞颂。它会让你重新审视身边的一切，用更广阔的视野去理解世界，去思考生命，去拥抱那无尽的未知与可能。愿这本书，能点燃你内心深处对知识的渴望，让你成为一名真正的“光语者”，在探索宇宙的道路上，永不止步。

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这本书的后续章节对先进主题的处理方式，展现了作者深厚的学术功底和对学科前沿的把握。在介绍波的散射和衍射问题时，作者巧妙地引入了等效原理和等效电流的概念，这为理解更复杂的散射体提供了强大的数学工具。对于数值方法，书中没有仅仅停留在理论层面，而是简要介绍了有限差分法（FDTD）的基本思想和网格划分的注意事项。虽然这不是一本纯粹的数值计算专著，但这种前瞻性的引入，为有志于继续深造的读者指明了方向。这本书的整体结构，从基础到深入，从静态到动态，再到应用和数值模拟，构成了一个逻辑严密、层层递进的学习路径。它不仅满足了我对“电磁场与电磁波”这门课程的要求，更重要的是，它培养了一种严谨的、基于物理图像的工程思维，是一部值得反复研读的经典之作。

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这本书的难度曲线控制得简直像是一位经验丰富的高山向导，稳健而精准。当我们刚适应了静态场的分析后，作者非常自然地引入了时变场。这里的处理手法极其高明，没有生硬地跳跃到法拉第定律，而是先从变化的磁场如何产生电场这个物理图像入手，逐步过渡到感应电动势的概念，最后才引出完整的法拉第电磁感应定律。关于电磁波的产生和传播部分，可以说是全书的精华所在。作者对平面波的推导详略得当，既保证了数学上的严谨性，又注重物理意义的阐述。他清晰地解释了电场和磁场如何相互激发、相互依存，共同构成了不可分割的整体。我尤其欣赏作者在讲解波的特性，比如反射和折射时，引入了费涅耳公式的推导过程，虽然过程略显繁琐，但每一步都有明确的物理动机支撑。读完这部分，我不再是死记硬背公式，而是能大致勾勒出电磁波在不同介质界面“跳舞”的动态画面，那种对自然界规律的敬畏感油然而生。

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这本《电磁场与电磁波》真是让人欲罢不能！我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，里面充斥着各种复杂的数学公式和抽象的概念，但这本书的作者显然有着非凡的教学功力。他没有直接把我们扔进麦克斯韦方程组的汪洋大海里，而是采取了一种非常循序渐进的方式。开篇部分对矢量分析和复变函数的复习，简直是雪中送炭，让我这个基础不太扎实的人也能迅速跟上节奏。接着，对静电场和静磁场的讲解，配上了大量贴近生活的例子，比如电容器的充放电过程，或者电磁铁的工作原理，都讲得深入浅出。尤其是对边界条件的处理，作者用图示和清晰的逻辑推导，把那些原本看起来高深莫测的物理图像变得异常直观。这本书最打动我的地方在于，它不仅仅是在陈述理论，更是在引导我们思考：为什么是这样？这种探索性的叙述方式，极大地激发了我学习的兴趣，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在和作者一起探索这个奇妙的电磁世界。读完这部分，我对电磁现象的理解已经上升到了一个新的高度，为后续更复杂的波理论打下了坚实的基础。

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对于工具书而言，案例的丰富性往往决定了它的实用价值，而《电磁场与电磁波》在这方面交出了令人惊喜的答卷。它绝非那种只停留在理论推导的象牙塔里的著作。在讲解完基本的传播理论后，书中紧接着安排了好几章关于特定结构和应用的研究。比如，对波导理论的介绍，作者没有仅仅停留在最基本的平行板波导，而是深入探讨了矩形波导的截止频率和模式概念，这对于理解微波工程中的能量传输至关重要。再比如，天线理论的初步介绍，虽然篇幅有限，但对振子辐射方向图的描绘和分析，已经足够让人领略到实际工程中的挑战与趣味。我特别喜欢其中关于电磁兼容性（EMC）的讨论片段，它把抽象的场论知识瞬间拉回到我们日常生活中无处不在的电子设备干扰问题上。这种理论与实践的紧密结合，让这本书的价值大大超越了一般的理论教材，更像是一本高阶的工程参考手册。

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说实话，这本书的排版和图注简直是教科书制作的典范。很多物理类书籍为了节省成本或者设计感，往往牺牲了图形的清晰度，导致那些关键的矢量图和物理模型看不清楚，不得不自己动手画草图。然而，这本《电磁场与电磁波》的插图质量极高，线条清晰、标注准确，尤其是那些描述电磁场分布的立体图，简直是艺术品。比如，分析腔体谐振器时，对不同模式场的空间分布图的绘制，层次分明，让人一眼就能抓住主要特征。此外，书中的数学符号约定非常规范统一，这在阅读过程中极大地减少了因符号混淆而产生的困惑。更值得称赞的是，作者在关键的数学推导处，都会用小小的注释提醒读者注意特定的物理假设或者近似条件的适用范围，这种细致入微的学术态度，确保了读者在学习过程中不会走入误区，保证了知识吸收的纯粹性。

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