高等数学教程（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:吴良大 编

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2007-9

价格:19.00元

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isbn号码:9787302156239

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现代应用物理学导论 作者： 张伟 出版社： 科学技术文献出版社 出版年份： 2023年 内容简介： 《现代应用物理学导论》旨在为理工科学生、研究人员以及对当代物理学前沿应用感兴趣的读者提供一个全面、深入且极具实践导向的知识框架。本书聚焦于物理学原理如何在现代工程、技术、信息科学及生物医学领域中实现突破性应用，避免了对基础微积分和经典力学体系的冗长重复，而是将重心放在近三十年物理学发展带来的变革性技术上。 全书共分十二章，结构严谨，逻辑清晰，覆盖了从宏观量子效应到微观粒子调控的多个核心领域。 第一部分：量子信息与计算的基石 第一章：量子力学在信息处理中的新视角 本章首先简要回顾了量子态、叠加态和纠缠的概念，但重点在于如何将这些概念转化为可操作的计算资源。我们详细探讨了量子比特（Qubit）的物理实现，包括超导电路、离子阱以及拓扑量子比特的最新进展和面临的工程挑战。内容深入分析了量子门操作的物理机制，特别是如何利用激光、微波脉冲精确控制量子系统的演化，确保信息处理的保真度。 第二章：量子计算算法与容错机制 本章从应用角度剖析了具有里程碑意义的量子算法，如Shor算法在因子分解中的潜力及其对现有加密体系的颠覆性影响，以及Grover算法在非结构化搜索中的二次加速优势。更重要的是，本章花了大量篇幅讨论了量子纠错码（QECC）的设计原理，特别是表面码和拓扑保护码，探讨了如何通过物理冗余来对抗环境噪声和退相干效应，这是实现大规模通用量子计算机的关键瓶颈。 第三章：量子传感与精密测量 本章聚焦于量子效应如何极大地提升测量精度。我们深入研究了原子钟的最新发展，包括光晶格钟，探讨了它们在时间基准、导航定位（如惯性导航系统中的绝对精度校正）方面的应用。此外，本书详细介绍了基于金刚石NV色心的磁共振成像（MRI）技术，以及如何利用量子干涉原理实现对引力场、电磁场的超高灵敏度探测，这对于地球物理勘探和基础物理实验至关重要。 第二部分：凝聚态物理的前沿应用 第四章：拓扑材料的电子行为与器件设计 本章系统介绍了拓扑绝缘体和拓扑半金属。内容超越了传统的能带理论，着重分析了狄拉克锥和外尔点（Weyl Points）的物理特征及其在表面和边缘态中的独特导电性。我们详细探讨了如何利用这些材料构建低功耗、高速度的电子器件，特别是在自旋电子学（Spintronics）中的潜在应用，例如利用手性反常霍尔效应进行高效的自旋极化电流产生。 第五章：二维材料的范式转移 石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料因其独特的物理属性成为研究热点。本章侧重于理解其层间耦合作用（如魔角石墨烯中的“魔角”物理），以及如何通过电场调控其电子结构以实现新颖的电子和光电子功能。应用方面，本书讨论了基于二维材料的超薄晶体管、高频器件以及高效光电探测器的集成方案。 第六章：超导物理学在能源与传输中的角色 本章着眼于高温超导材料的最新进展，以及对潜在室温超导体的探索方向。重点内容包括超导磁体在核聚变反应堆（如ITER项目）中的应用、磁悬浮列车的运行原理，以及超导量子干涉仪（SQUID）在超低噪声环境下的信号放大技术。我们还探讨了超导量子比特（Transmon Qubit）的设计与优化，将其与第一部分的量子计算内容衔接。 第三部分：光学、等离子体与波的控制 第七章：非线性光学与超快激光技术 本章详细阐述了光与物质相互作用中的非线性效应，如倍频、参量放大等。重点介绍了飞秒和阿秒激光的产生技术，分析了如何利用这些超快脉冲精确操控分子和原子内部的电子动态，这对于时间分辨光谱学至关重要。应用实例包括高次谐波产生（HHG）用于软X射线源的构建。 第八章：光子学与集成光路 本书深入探讨了光子晶体、超材料（Metamaterials）和等离激元（Plasmonics）在光波控制中的作用。我们分析了如何通过结构设计实现对光波传播路径、相位和偏振的任意调控，从而突破传统衍射极限。在应用层面，本书讨论了光子集成电路（PICs）在高速通信、数据中心光互连以及光学神经网络中的实现细节。 第九章：等离子体物理在工业中的应用 本章关注于低温等离子体在材料处理和环境工程中的应用。内容涵盖了射频（RF）和微波等离子体的产生与特性，以及它们在薄膜沉积（如PECVD）、表面改性和污染物降解中的具体机制。通过对等离子体鞘层理论的介绍，读者可以理解等离子体与固体表面相互作用的物理过程。 第四部分：交叉学科与新兴领域 第十章：生物物理学中的成像与操控 本章探讨了物理学工具如何革新生命科学研究。内容包括先进的荧光显微技术，如STED、PALM/STORM等超分辨技术背后的物理原理，以及如何利用光镊技术对细胞器和生物分子进行无损的力学操控和定位。此外，我们还探讨了X射线自由电子激光（XFEL）在解析蛋白质动态结构方面的潜力。 第十一章：统计物理与复杂系统建模 本章从微观统计力学的角度审视宏观现象的涌现。重点分析了非平衡态统计力学、随机过程理论（如布朗运动的精确描述）以及复杂网络理论。在应用上，本书探讨了如何利用这些工具来模拟金融市场波动、交通流建模以及生物网络中的信息传播动力学。 第十二章：高能物理实验技术与探测器原理 本章介绍了现代高能物理实验中使用的关键探测技术。详细分析了粒子探测器的分类（如闪烁体、气体电离室、半导体探测器）及其工作原理，特别是如何利用这些设备测量粒子的轨迹、能量和身份。同时，本书也简要介绍了大型加速器（如LHC）的加速原理及其在基础物理前沿探索中的工程挑战。 总结与展望： 《现代应用物理学导论》力求在理论深度与工程实践之间架起一座坚实的桥梁，为读者理解21世纪科技进步背后的核心物理驱动力提供必备的工具箱和前瞻性的视野。本书假设读者已具备扎实的微积分和线性代数基础，并能接触到基础的经典物理学知识，从而将篇幅集中于这些开创性领域。

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对于需要用到高等数学的专业人士来说，这本书的价值更在于它的参考性和回顾性。即使是已经学完这门课程多年，但在实际工作中遇到需要重新审视某些积分技巧或级数收敛性判断时，我还是会习惯性地翻开它。它不像那种只针对考试的教材，只会教授最基础的解题套路，这本书的内容覆盖面更广，对一些更高级的主题，比如向量微积分的某些进阶应用，也有涉及，虽然篇幅不长，但足以提供一个正确的方向指引。特别是书中对一些经典证明的详细展开，例如柯西中值定理的证明，它提供的证明思路非常具有启发性，让人明白数学家是如何从已知推导出未知的。总而言之，这不是一本可以被束之高阁的“毕业纪念品”，而是一本可以伴随你整个学习和工作生涯的、值得信赖的数学工具书。它的深度、广度以及教学的智慧，都让它在同类教材中脱颖而出，成为我书架上不可或缺的一员。

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说实话，我之前对国内很多数学教材的观感就是，内容编排上常常显得有些生硬和脱节，好像是把不同阶段的知识点简单地堆叠在一起。但拿到这本《高等数学教程（下册）》时，我立刻感受到了编者在结构上的匠心独运。它在处理多元函数微积分这部分时，过渡得极其自然。从一元函数到多元函数，作者并没有简单地把变量增多就了事，而是花了大量的篇幅去解释“偏导数”和“全微分”的物理意义，特别是对梯度向量的引入，图文并茂地展示了函数在空间中变化最快的方向，这在很多教材里都是一笔带过的地方。这种对概念内涵的深度挖掘，让我这个曾经对多变量微积分感到迷茫的人，豁然开朗。书中的例题选择也非常具有代表性，它们不仅覆盖了基础计算，更重要的是，很多例题都是从实际工程或物理问题中提炼出来的，让你能真切体会到“数学是描述世界的语言”这句话的重量。我个人觉得，这本书的价值不仅仅在于教会你如何运算，更在于培养你用数学思维去分析和解决问题的能力。

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与其他同类教材相比，这本书最大的亮点，在我看来，是对理论严谨性和应用性的平衡拿捏得恰到好处。我记得有一章专门讲了傅里叶级数和拉普拉斯变换，这部分内容通常是很多学生逃避的重点。然而，编者并没有选择用过于复杂的泛函分析理论来压制读者，而是采用了更侧重于应用场景的讲解方式。比如，它会先用一个振动系统或电路分析的例子来引出需要处理周期性信号的需求，然后再引入傅里叶级数的展开式，让你明白“为什么要用它”。这种“需求驱动”的教学路径，极大地激发了我继续深入学习的动力。此外，书中对于积分学在曲面积分和线积分中的应用，处理得尤为精彩。格林公式、斯托克斯公式这些听起来玄乎的定理，在书里通过详细的矢量场分析和通量、环流的概念串联起来，逻辑链条清晰得如同地图导航一般，让人不易迷失方向。这表明编者在设计这套教程时，是真的站在了学习者的角度，细心铺设了一条通往高深知识的平坦道路。

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这本《高等数学教程（下册）》的书脊都带着一股子厚重感，掂在手里就觉得沉甸甸的，完全不是那种轻飘飘的速成小册子能比的。我当初选它，就是冲着“教程”这两个字去的，意味着它不是那种只罗列公式的参考书，而是真的想把知识点给你掰开了揉碎了讲明白。一开始翻开目录，对微分方程那一块我就有点犯怵，毕竟这是很多理工科学生心中的一道坎。但作者的处理方式非常细腻，从最基础的一阶常微分方程讲起，每推导一步都附带着清晰的逻辑说明，不会让人感到突然冒出一个公式就戛然而止了。尤其让我印象深刻的是，书中大量采用了几何直观来辅助理解那些抽象的微积分概念，比如用曲线下面积来解释定积分的本质，而不是一味地抛出极限的定义。这种“讲故事”式的教学方法，极大地降低了初学者的学习门槛。而且，书后的习题设计也十分巧妙，基础题保证了对概念的巩固，而那些稍微拔高一些的综合应用题，则能让人真正在解题过程中体会到数学工具的强大威力。这本书，绝对是帮你打下扎实基础的利器，读完后你会感觉自己对“变化率”和“累积”这两个核心概念有了更深层次的领悟。

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阅读体验上，这本《高等数学教程（下册）》绝对是上乘之作。装帧设计虽然朴实，但内页的排版布局却非常考究。墨迹的深浅、字体大小的选取，都让人长时间阅读下来眼睛不容易疲劳，这对于动辄需要花费数十个小时来攻克一个章节的学习者来说，是至关重要的舒适度保障。更值得称赞的是，书中对于一些易混淆的概念，设置了专门的“辨析”小栏目。比如，区分“极限”、“一致收敛性”和“逐点收敛”之间的微妙差别，作者会用非常形象的比喻和对比图来阐释，这比单纯依靠文字描述有效得多。我过去总是在这些地方栽跟头，总觉得这些抽象概念像雾里看花，但通过这本书的系统梳理，那些原本模糊的界限变得清晰可见。它不是一本让你快速翻阅的书，而是一本需要你慢下来，细细品味、反复琢磨的书。当你合上书本，你会发现自己不仅仅是记住了一些公式，而是真正内化了一套严密的数学推理和分析框架。

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