具体描述
本书与以往同类教材相比有如下特点:
（1）面对不断更新的医学成像手段和设备所产生的射线现状，在以往教材偏重X线物理与防护内容基础上，加强了电子射线和其他辐射种类的基础知识、测量方法及防护措施的介绍。
（2）目前对辐射生物效应的研究已进入分子水平，本书追踪科学发展轨迹，有原则侧重表现的经典内容介绍的基础上，加入了辐射生物效应深层次、新内容的介绍。
（3）增加了对介入诊断和治疗的防护内容。
（4）根据国家放射防护委员会（ICRP）和国家卫生部等权威机构修订并颁布的新文件，补充了放射防护标准和法律法规部分的新内容。
（5）全书突出了教材的特色，更适合供课堂教学和学生阅读理解。各章的后面有三个层次介绍了本章的学习指导，并编写了相应的习题、参考答案，以便于学生消化理解和复习应用。全书由浅入深，循序渐进，既考虑到学生的起点，又注重了新知识的介绍。
《电磁波谱的奥秘与应用》 图书简介 本书旨在全面而深入地探讨电磁波谱的广阔天地，从基础理论到前沿应用，构建一个完整且逻辑严密的知识体系。我们将带领读者穿越从长波无线电到伽马射线的全频段，揭示每一种波段的物理特性、产生机制以及在现代科技和社会中的关键作用。 第一部分：电磁波谱的理论基石 本书开篇将聚焦于电磁理论的奠基性工作。首先，我们会详细阐述麦克斯韦方程组的物理意义及其在描述电磁现象中的核心地位。通过对这些偏微分方程的深入剖析，读者将理解电场、磁场如何相互激发、共同传播，并最终形成电磁波的本质。随后，我们将系统梳理电磁波的波动特性，包括波长、频率、波数、偏振态、传播速度等关键参数。特别地，我们将引入波粒二象性的概念，从量子力学的视角解读光子的能量与频率之间的关系，为后续讨论高能辐射奠定理论基础。 在光学领域，本书将覆盖经典光学和几何光学的基础。我们会详细讲解光的反射、折射、干涉、衍射等现象，并探讨这些现象在成像系统设计中的应用。对于偏振现象，我们将区分线偏振、圆偏振和椭圆偏振，并介绍使用琼斯矩阵和穆勒矩阵分析复杂偏振态的方法。 第二部分：电磁波谱的结构与特征 本书的第二部分是内容的核心，它按照电磁波的频率递增顺序，系统地梳理了整个频谱的各个关键区域。 1. 射电波与微波：通信的动脉 我们将从最低频率的电磁波开始，即射电波。详细阐述其产生机制（如LC振荡电路、偶极子天线辐射），以及在无线电广播、电视、雷达系统中的应用。接着深入微波频段，分析微波如何穿透大气层、水汽和部分固体材料的特性。重点介绍微波在卫星通信、全球定位系统（GPS/北斗）、移动通信（5G/6G）中的核心技术，如波导管、微带天线的设计原理及其对信号传输的影响。 2. 红外线：热量的语言 红外辐射是与物体温度直接相关的电磁波。本书将区分近红外、中红外和远红外区域的特性。我们将探讨热辐射定律，如普朗克定律、维恩位移定律和斯忒藩-玻尔兹曼定律，并解释这些定律如何指导红外热成像仪的工作。在应用方面，我们将详述红外在遥感（监测地表温度、大气成分）、医疗诊断（如体温分布分析）以及夜视技术中的重要作用。 3. 可见光：色彩与视觉的构建 可见光是人类感官能够直接接收的部分，是光学技术的基础。本章节将深入探讨光的颜色、亮度、对比度等视觉要素的物理基础。详细分析人眼的工作机理，以及人对不同波长光的敏感度曲线。在技术应用上，我们将讲解光学仪器设计，如望远镜、显微镜的成像原理，以及光纤通信中对光在玻璃介质中全内反射的利用。同时，也将涉及LED、激光器等光源技术的最新进展。 4. 紫外线：能量与化学反应 紫外线（UV）因其较高的能量而具有显著的化学效应。我们将把紫外线划分为UVA、UVB和UVC，并详细描述它们与物质相互作用的方式，如光致发光、光化学反应等。重点探讨紫外线在消毒灭菌（UVC的杀菌机制）、材料老化研究以及光谱分析技术（如荧光光谱）中的应用。同时，也会审慎讨论过度暴露于UVB和UVC对生物体的影响。 5. X射线与伽马射线：穿透与原子相互作用 进入高能区域，我们将探讨X射线和伽马射线。X射线的产生主要依赖于电子的快速减速（轫致辐射）和电子跃迁（特征X射线）。详细介绍X射线在晶体结构分析（如X射线衍射，XRD）中的原理，以及在工业无损检测中的应用。 伽马射线是原子核衰变或高能粒子湮灭产生的，具有极强的穿透力。本书将深入分析伽马射线与物质的相互作用截面，包括光电效应、康普顿散射和电子对效应。这些相互作用是设计辐射探测器和屏蔽材料的关键依据。 第三部分：电磁波的探测、操控与安全考量 本部分的重点从纯粹的物理现象转向工程实践和环境影响。 1. 探测与测量技术 我们将全面介绍电磁波探测技术。对于不同波段，探测器的工作原理截然不同：从用于射频和微波的超外差接收机、到用于红外和可见光的半导体光电二极管（如CCD/CMOS），再到用于高能辐射的闪烁计数器和半导体探测器。我们将讨论探测器的灵敏度、信噪比、时间和能量分辨率等关键性能指标。 2. 电磁兼容性与屏蔽 随着电子设备日益密集，电磁干扰（EMI）成为一个严峻的工程问题。本书将详细讲解电磁兼容性（EMC）的基本原则，包括辐射发射（RE）和辐射敏感性（RS）的测试标准。重点分析法拉第笼、屏蔽材料的电磁吸收与反射机制，以及在PCB设计中如何通过接地和滤波技术来抑制噪声耦合。 3. 场强与生物效应基础 最后，本书将概述电磁场暴露的生物学效应研究。我们会区分非热效应和热效应，并介绍国际权威机构（如ICNIRP）对公众和职业暴露的限值建议。我们将依据已有的科学数据，客观分析不同频段电磁波与生物组织相互作用的物理过程，为读者提供一个基于科学证据的视角，避免不必要的恐慌或过度放松。 本书的编写风格力求严谨、清晰，注重物理图像的构建，同时紧密结合现代工程应用的实际案例，适合物理学、电子工程、材料科学等相关专业的学生、研究人员以及对电磁波技术有深度兴趣的专业人士阅读。全书结构层次分明，从基础理论到前沿应用，构建起一个完整、可操作的电磁波谱知识体系。
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