Matlab在物理实验中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:厦门大学出版社

作者:陈奋策

出品人:

页数:135

译者:

出版时间:2009-4

价格:20.00元

装帧:平装

isbn号码:9787561532669

丛书系列:

图书标签:

• 物理实验
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• 物理实验
• 数据分析
• 科学计算
• 数值模拟
• 实验教学
• 工程应用
• 信号处理
• 图像处理
• 控制系统

《光影的密码：揭秘光学世界的趣味实验》 本书是一本专为光学爱好者和初学者打造的趣味实验指南，旨在以生动有趣的方式，带领读者走进奇妙的光学世界。我们告别枯燥的理论公式，而是通过一系列精巧的设计、易于操作的实验，让读者亲手感受光学的奥秘。本书内容涵盖了光的直进、反射、折射、干涉、衍射以及光的偏振等核心光学现象，并巧妙地融入了许多生活中的光学应用，让读者在玩乐中学习，在实践中领悟。 第一章：光，无处不在的旅行者 光的直线传播： 我们将从最基础的光的直线传播性质开始。通过简单的“针孔照相机”实验，读者可以亲眼见证光是如何在黑暗的小孔中投射出清晰的倒影。我们将引导大家思考，为什么日食和月食会发生，以及如何在日常生活中利用光的直线传播原理来测量距离或进行简单的定位。我们会深入探讨“影子”的形成，不仅仅是简单的遮挡，而是光线路径的直观体现。此外，还将设计一些趣味实验，比如利用激光笔和烟雾制造出可见的光束路径，直观展示光的传播方向。 光的反射： “镜子”是我们再熟悉不过的物品，但它背后的光学原理却充满魅力。本章将详细介绍平面镜和曲面镜成像的规律，并通过DIY简易潜望镜、观察哈哈镜的变形原理，让读者深刻理解反射定律。我们还将设计实验，展示如何利用光的反射原理来设计信号镜，或者模拟太阳能热水器的集光原理。读者将有机会搭建一个简单的“光线传导装置”，利用多面镜将光线从一个点引导到另一个点，体验光的“折返跑”。 光的折射： 光线穿过不同介质时会发生弯曲，这就是折射。本章将通过“筷子在水中变弯”、“硬币在空杯中‘浮现’”等经典的趣味实验，生动地揭示光的折射现象。我们将引导读者思考，为什么海市蜃楼会出现，以及潜水员在水下看到的景象为何会与实际有所不同。读者将有机会亲手制作简易棱镜，观察白光如何被分解成七彩光谱，理解彩虹的形成机制。此外，还将探讨透镜的成像原理，并指导读者制作简易的放大镜，观察微观世界的奇妙。 第二章：光的舞蹈：色彩与波动的交响 光的干涉： 当两束或多束光波叠加时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹。本章将通过“肥皂泡的五彩斑斓”、“CD光盘上的彩虹”等易于观察的现象，引出光的干涉原理。我们将引导读者理解，为什么肥皂泡会呈现出如此绚丽的色彩，以及CD光盘为何能反射出光谱。读者将有机会在指导下，尝试利用肥皂膜制造出更持久、更清晰的干涉条纹，并用简易装置模拟薄膜干涉，观察不同厚度的薄膜所呈现的颜色差异。 光的衍射： 光绕过障碍物的边缘或通过狭缝时会发生衍射，这种现象也是光波性质的重要体现。本章将通过“小孔成像的精细版”、“头发丝前的光影游戏”等实验，让读者感受光的衍射效应。我们将解释，为什么在极小的缝隙处，光线会“绕弯”传播，以及为何我们看不到明显的“影子边缘”。读者将有机会利用细丝或针孔，观察衍射条纹的形成，并了解衍射在光学仪器中的应用，比如望远镜的分辨率限制。 光的偏振： 光的偏振是指光波的振动方向。本章将通过“偏振太阳镜的奥秘”、“液晶显示屏的原理窥探”等生活实例，引入光的偏振概念。我们将指导读者利用两片偏振片，观察光强度的变化，理解偏振片的工作原理。读者将有机会亲手制作简易的偏振片装置，观察偏振光在生活中的应用，比如控制眩光、模拟3D电影的成像方式。 第三章：光与生活：趣味应用与奇思妙想 光的成像与视觉： 本章将把光学原理与我们的视觉系统联系起来。我们将解释眼睛是如何成像的，以及近视、远视等视力问题背后的光学成因。通过制作简易的“人眼模型”，让读者直观理解晶状体的作用。我们将探讨照相机成像的原理，并指导读者利用简单的材料，制作出可以拍照的“暗箱”。 光与色彩的魔法： 色彩的产生并非单一因素，而是光与物质相互作用的结果。本章将深入探讨光的合成与分解，并介绍颜料三原色和光三原色之间的区别。我们将设计实验，让读者亲手混合不同颜色的光，感受加色混合和减色混合的效果。读者将有机会了解，为什么天空是蓝色的，而落日是红色的，并从中体会到物理学在解释自然现象中的力量。 光学玩具与科学魔术： 本章将集结一系列将光学原理巧妙融入其中的趣味玩具和科学魔术。从万花筒的色彩组合，到投影仪的成像原理，再到激光表演的炫酷效果，我们将一一揭秘其背后的光学秘密。读者将有机会学习如何制作简易的万花筒，或者利用简单的道具，表演一场令人惊叹的光学魔术，比如“隔空取物”的幻影效果。 本书特色： 趣味性强： 每一章都设计了大量生动有趣的实验，让读者在动手实践中体验光学乐趣。 易于操作： 所需材料多为生活中常见物品，无需昂贵的专业设备，在家即可轻松完成。 理论与实践结合： 在直观感受光学现象的同时，辅以简洁易懂的理论解释，帮助读者建立科学认知。 拓展性强： 鼓励读者在实验的基础上进行变通和创新，激发科学探索精神。 图文并茂： 配备精美的插图和详细的步骤说明，让学习过程更加直观和轻松。 《光影的密码：揭秘光学世界的趣味实验》不仅仅是一本实验手册，更是一扇通往科学世界的大门。我们希望通过本书，点燃读者对科学的好奇心，培养严谨的科学态度，并让他们在探索光影的奥秘中，发现物理学的无穷魅力。无论你是学生、教师，还是对科学充满兴趣的任何人，这本书都将是你开启光学之旅的绝佳伙伴。让我们一起，用光影编织出属于自己的科学故事！

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这本书的排版和视觉呈现质量也值得称赞，这对于一本涉及大量代码和图形输出的书来说至关重要。通常，代码块如果处理不好，很容易造成阅读疲劳。但这本教材在字体选择、代码高亮、以及关键公式的独立版式上都做得非常专业。它不是那种简单地把屏幕截图贴上去的“拼凑感”很强的书。相反，每一个Matlab绘图的输出示例，无论是二维的曲线图，还是三维的曲面图，都清晰锐利，色彩搭配合理，这使得我们能够一眼看出代码运行结果所展示的物理现象。比如在讲解波动光学实验中关于干涉条纹的模拟时，书中的彩色图像生动地展示了相位差对光强分布的影响，这比单纯看公式描述直观太多了。对于需要撰写高质量实验报告的读者来说，这本书提供的示例代码和美观的输出结果，本身就是一份绝佳的参考范本，能极大地提升我们报告的专业水准。

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作为一个工作了十多年的工程技术人员，我习惯了使用成熟的商业软件来完成数据处理，对学术界常用的编程工具往往敬而远之。但是，在最近负责一个涉及复杂瞬态响应测量的项目中，我发现现有工具在定制化处理非标输入信号时显得力不从心。这时我才拿起这本《Matlab在物理实验中的应用》，并立刻感受到了其“面向工具箱”的强大灵活性。书中对一些特定物理领域工具箱（例如信号处理工具箱和优化工具箱）的深度集成应用场景描述，非常贴合实际工程需求。特别是关于非线性拟合和参数提取的部分，作者没有局限于最简单的最小二乘法，而是深入探讨了鲁棒性拟合方法的选择，这在充满实际噪声的物理测量中至关重要。它教会我如何超越教科书上的标准案例，去解决那些“脏数据”带来的真实挑战，这种实战经验的传递，远超出了单纯的理论学习价值。

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这本《Matlab在物理实验中的应用》真是一本宝藏！我本来是抱着试试看的心态买的，因为我对编程基础不太牢固，担心自己看不懂。但没想到，作者的讲解方式极其深入浅出，完全没有那种高高在上的技术术语堆砌感。特别是关于数据采集和处理那几章，简直是为我这种物理实验新手量身定制的。书中详尽地介绍了如何利用Simulink搭建虚拟实验平台，这对于我们学校设备有限的实验室来说，简直是雪中送炭。我记得有一次实验中遇到一个很棘手的信号滤波问题，查了好多文献都没头绪，最后翻到书里的那一节，作者用非常直观的图形化界面演示了不同滤波器对噪声的影响，我立刻就明白了其中的原理，并且成功应用到了我的实验数据上。这种理论与实践紧密结合的叙述方式，真的让人感觉自己不是在看一本枯燥的教材，而是在一位经验丰富的导师的指导下进行实践操作。对于想要提升实验效率和数据分析深度的科研工作者或者高年级本科生来说，这本书的价值是无可估量的，它不仅仅是教会你代码，更是教会你如何用工具去思考物理问题。

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坦白说，我对市面上很多声称“应用”的教材都持保留态度，因为它们往往只是简单地罗列Matlab函数，缺乏对底层物理逻辑的深刻剖析。然而，这本书成功地打破了我的这种固有印象。它最让我印象深刻的是对误差分析和不确定度评估的专题处理。在传统的物理教学中，这部分内容往往一笔带过，导致学生对实验结果的可靠性缺乏清晰的认识。但在这里，作者不仅详细讲解了如何用Monte Carlo方法进行多变量误差传播，还提供了相应的Matlab脚本模板，可以直接套用到自己的实验数据中进行高精度的评估。我尤其欣赏作者在讲解随机过程模拟时，那种细致入微的数学推导，既保证了严谨性，又没有让读者迷失在复杂的公式中。读完这部分内容，我感觉自己对实验的“可信度”有了全新的认识，不再只是跑出个数字就万事大吉，而是开始真正关注测量过程中的系统性和随机性误差。这本书的深度，绝对不是那种蜻蜓点水的应用指南可以比拟的。

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说实话，这本书最让我感到惊喜的是它对于“编程思维”的培养，而不仅仅是“代码堆砌”。它并非简单地告诉你“输入A，得到B”，而是会引导你去思考：“为什么在这个物理场景下，我们需要使用迭代算法而不是解析解？”。书中在处理诸如粒子运动轨迹模拟等涉及数值积分的问题时，会细致地比较Euler法、Runge-Kutta等不同方法的优劣，并从物理意义上解释为什么高阶方法在某些情况下能提供更稳定的解。这种层层递进的教学方法，让我明白了Matlab脚本背后的计算逻辑和它对物理模型的忠实模拟程度。对于我这种想从“使用工具的人”转变为“设计实验流程的人”来说，这本书提供的框架性思考方式，比任何具体的代码示例都要珍贵得多，它真正培养了我们驾驭复杂物理计算的能力。

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