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出版者:西南交通大学出版社

作者:王柱京主编

出品人:

页数:601

译者:

出版时间:2006-12

价格:59.00元

装帧:

isbn号码:9787811044362

丛书系列:

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《电磁波的奥秘：从理论到应用的探索》 简介： 在人类文明的长河中，电磁波以其无形而强大的力量，深刻地改变了我们的生活方式，塑造了现代社会的格局。从远古时代对闪电和雷鸣的敬畏，到如今我们依赖无线通讯、广播电视、导航定位，乃至医学影像和科学研究，电磁波无处不在，它们是信息传递的信使，是能量转换的媒介，更是揭示宇宙奥秘的钥匙。 《电磁波的奥秘：从理论到应用的探索》是一部旨在深入剖析电磁波这一迷人现象的专著。本书并非一本教科书，而是以一种更加生动、系统且富有启发性的方式，引导读者穿越电磁波世界的漫漫征途。我们将从最基础的物理原理出发，逐步揭开电磁波的神秘面纱，理解其产生的机制，掌握其传播的规律，并最终领略其在各个领域的辉煌应用。 本书的撰写，力求摆脱枯燥的公式堆砌和晦涩的理论阐述，而是通过清晰的逻辑脉络、丰富的实例分析以及引人入胜的叙述，让电磁波的理解变得触手可及。我们坚信，任何复杂的科学概念，只要以恰当的方式呈现，都能激发读者内心深处的求知欲。 内容纲要： 第一篇：电磁波的源头与本质 静电学与磁学基础回顾： 在深入探讨电磁波之前，我们有必要回顾电荷、电流、电场、磁场等基本概念。这一章节将以简洁而精准的语言，勾勒出构成电磁波的物质基础。我们将探讨库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等奠基性理论，为后续的深入理解打下坚实的基础。这里的重点在于理解这些静态的物理现象如何孕育出动态的电磁波。 麦克斯韦方程组的优雅： 麦克斯韦方程组是经典电磁学理论的集大成者，也是预言电磁波存在的基石。本章将以一种直观的方式，而非繁复的数学推导，来阐释麦克斯韦方程组所蕴含的深刻物理意义。我们将重点关注方程组如何统一电场和磁场，揭示它们之间的相互转化关系。通过理解这些方程，读者将能够体会到电磁波的产生并非偶然，而是自然界内在规律的必然体现。 电磁波的诞生： 这一章节将聚焦于电磁波的产生机制。我们将探讨电荷的加速运动如何激发电磁场的波动，并以生活中常见的例子，如振荡的电荷（例如天线中的电流）来解释其过程。我们将强调，任何周期性变化的电荷或电流都会向外辐射电磁波。 电磁波的性质： 掌握电磁波的性质是理解其应用的关键。我们将详细介绍电磁波的传播速度（光速）、横波特性、偏振现象。读者将了解到，电磁波在真空中以恒定速度传播，并且其电场和磁场矢量垂直于传播方向，这决定了它们能够以波的形式传递能量和信息。偏振的概念也将被深入浅出地解释，并与实际应用联系起来。 第二篇：电磁波谱的广阔天地 从无线电波到伽马射线： 电磁波谱是一个连续的谱系，涵盖了从波长极长的无线电波到波长极短的伽马射线的巨大范围。本章将逐一介绍不同频段的电磁波，并阐述它们各自独特的性质和特点。我们将从低频段的无线电波开始，逐渐深入到微波、红外线、可见光、紫外线、X射线，直至最高能量的伽马射线。 无线电波：信息的翅膀： 无线电波是人类最早利用的电磁波形式，也是现代通讯的基石。我们将探讨AM/FM广播、电视广播、移动通信、Wi-Fi等技术的原理，以及它们是如何利用不同频率的无线电波进行信息编码和传输的。 微波：烹饪与连接的世界： 微波的应用范围极为广泛，从家用的微波炉到卫星通信、雷达系统，都离不开微波技术。我们将深入了解微波炉加热食物的原理，以及微波在雷达探测、卫星通信中的作用。 红外线：温暖的探索者： 红外线通常与热量相关联，但其应用远不止于此。本书将介绍红外线在热成像、遥感、夜视设备、光纤通信以及一些医疗诊断中的应用。 可见光：世界的色彩： 我们感知世界的基石——可见光，将是本章的重点。我们将探讨光的传播、反射、折射、衍射和干涉等基本光学现象，以及它们如何在眼睛和光学仪器中发挥作用。光学仪器如照相机、望远镜、显微镜的原理也将得到阐释。 紫外线、X射线与伽马射线：透视与能量的奥秘： 这些高能电磁波在科学研究和医学领域具有不可替代的作用。我们将介绍紫外线在杀菌、医学治疗中的应用，X射线在医学成像（如X光片）和材料无损检测中的重要性，以及伽马射线在核医学、天文学研究中的应用。同时，也会强调它们可能带来的健康风险，以及如何安全使用。 第三篇：电磁波的应用与未来 通讯技术：连接世界的神经： 现代社会离不开高效的通讯网络。本章将深入探讨移动通信（2G, 3G, 4G, 5G）的演进历程及其背后的电磁波原理，卫星通信的优势与挑战，以及光纤通信技术在信息传输速度上的突破。 成像技术：看见看不见的： 从传统的X射线成像到现代的MRI（磁共振成像）、CT（计算机断层扫描），电磁波在医学成像领域扮演着至关重要的角色。我们将介绍各种成像技术的原理，以及它们如何帮助医生诊断疾病。此外，在遥感、安检等领域的电磁波成像技术也将被提及。 能源与动力： 虽然电磁波主要以能量的形式传递，但某些应用也与能源和动力相关。例如，太阳能电池板就是利用可见光能量来产生电能。本书将简要探讨电磁能的收集和利用。 科学研究的前沿： 在天文学领域，射电望远镜、光学望远镜等设备接收来自宇宙的电磁波，帮助我们了解恒星、星系乃至宇宙的起源和演化。在粒子物理学中，高能电磁波也是重要的研究工具。 未来的展望： 随着科学技术的不断发展，电磁波的应用前景依然广阔。本章将探讨一些前沿的研究方向，例如太赫兹技术、量子通信、无线充电技术的进步，以及电磁波在智能制造、智慧城市等新兴领域的潜在应用。 本书特色： 深入浅出的讲解： 避免了过于专业化的术语和复杂的数学公式，力求用通俗易懂的语言解释深刻的物理概念。 丰富的实例： 通过大量贴近生活的实际案例，帮助读者理解抽象的理论知识。 系统性的梳理： 从基础原理到广泛应用，构建了完整的知识体系。 启发性的思考： 鼓励读者跳出书本，去观察和思考周围世界中电磁波的身影。 《电磁波的奥秘：从理论到应用的探索》不仅是一本关于电磁波的书，更是一次对自然界 fundamental forces 的探索之旅。它将帮助您理解那些看不见的“信号”如何塑造着我们的世界，并激发您对科学的无限好奇。无论您是初学者还是有一定基础的读者，都能从中获得深刻的洞见和启发。

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