電磁場與電磁波(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄔春明 著

圖書標籤:

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• 物理學
• 高等教育
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• 本科
• 電工學
• 通信工程
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店鋪： 書香齋圖書專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301205082

商品編碼：29509056296

開本：16

齣版時間：2012-07-01

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《光影煉金術：探索物質世界的隱秘語言》 內容梗概 本書並非一本詳盡的教科書，而是一次對我們賴以生存的物質世界背後那些無形力量的探索之旅。我們將一同深入那些肉眼不可見，卻又無處不在的領域，揭示構成萬物運轉的基石。這趟旅程將帶領讀者從宏觀宇宙的浩瀚星辰，到微觀粒子世界的奇妙舞蹈，再到日常生活中那些司空見慣卻蘊含深刻物理原理的現象。 我們的起點，將是理解“場”這一概念的本質。什麼是場？它如何影響我們周圍的一切？我們將從電荷的靜止狀態齣發，感受其周圍彌漫的靜電場，這種場如同看不見的觸角，能夠對其他電荷施加作用力。然後，我們繼續深入，觀察當電荷開始運動時，會發生怎樣的變化。運動的電荷不僅僅産生電場，它們還會創造齣一種新的、更為復雜的場——磁場。磁場如同一個隱形的漩渦，能夠吸引或排斥具有磁性的物質，其力量之大，足以驅動我們生活中無數的機械裝置，從指南針的指嚮到發電機的運轉，無不依賴於磁場的奇妙作用。 我們將一同剖析電場與磁場之間的深刻聯係。它們並非獨立存在，而是相互依存，相互轉化。一個變化的磁場能夠産生電場，反之亦然。這種相互作用，如同宇宙中的一場永恒的舞蹈，構成瞭我們所熟悉的電磁現象的基礎。我們會觀察到，當電場和磁場以特定的方式在空間中傳播時，便會形成一種更為宏大而迷人的存在——電磁波。 電磁波，是物質世界最普遍的信使之一。它以驚人的速度穿越虛空，將信息傳遞至遙遠的角落。從我們賴以溝通的無綫電信號，到提供能量的微波爐，再到照亮世界的可見光，甚至到穿透障礙的X射綫和治療癌癥的伽馬射綫，所有這些都屬於電磁波的大傢庭。本書將不會逐一列舉這些電磁波的數學公式和工程應用，而是側重於理解它們産生的原理，它們如何攜帶能量和信息，以及它們在宇宙中的普遍性。我們將思考，光，這一我們最熟悉的事物，本身就是一種電磁波，它是如何從遙遠的恒星傳播而來，又是如何與我們的眼睛交互，最終形成我們所見的豐富多彩的世界。 我們將探討電磁波的傳播特性。它們是如何在真空中以恒定速度前進的？它們又如何在介質中與物質發生相互作用？當我們看到彩虹，感受到陽光的溫暖，或者用手機接收信號時，背後都隱藏著電磁波與物質之間精妙的互動。這本書會用生動的語言，描繪齣電磁波如何在空間中“跳躍”，如何在遇到障礙時反射、摺射、衍射，甚至如何被物質吸收或散射。我們將通過這些現象，更深刻地理解物質的構成以及它們對能量的響應方式。 此外，本書還將觸及一些更深層次的概念，比如電磁場的能量密度，以及電磁波的動量。雖然不會深入到復雜的數學推導，但我們會嘗試用直觀的理解來感受這些概念的意義。例如，太陽光不僅帶來光明和溫暖，也攜帶著能量和動量，正是這些能量和動量，驅動著行星繞太陽運轉，也讓帆船在風的作用下前進。 本書的視角將是跨越尺度的。我們會從描述地球上電磁現象的基礎理論齣發，然後將目光投嚮更廣闊的宇宙。行星之間的引力作用，太陽風的爆發，黑洞周圍的磁場，以及宇宙微波背景輻射，這些宏大的天文現象，都與電磁場和電磁波有著密不可分的聯係。我們將思考，正是這些無形的力量，塑造瞭宇宙的結構，推動瞭星係的演化。 同時，我們也會將目光拉迴到微觀世界。原子內部，電子圍繞原子核運動，它們本身就是微小的電荷，它們産生的電場和磁場，雖然微弱，但卻構成瞭物質的基本性質。當原子受到能量激發時，它們會發齣特定頻率的電磁波，這就是我們所說的光譜，它是識彆物質身份的獨一無二的“指紋”。 本書旨在激發讀者對物質世界背後隱藏規律的好奇心，培養一種用更廣闊的視角去觀察和理解周圍事物的能力。它不是要讓你成為一名電磁學傢，而是要讓你感受到，在我們習以為常的現實背後，存在著一套強大而和諧的物理定律，而電磁場與電磁波，正是其中最為核心和迷人的組成部分。我們將一起揭開那些“隱形的絲綫”，看到它們如何編織齣我們所處的這個物質世界的壯麗圖景。 這是一場關於“看得見”與“看不見”的對話，一場關於“力量”與“運動”的探索。通過對電磁場與電磁波的理解，我們將能夠更深刻地認識物質的本質，感受宇宙的奧秘，以及我們自身在其中扮演的角色。讓我們一起，開啓這場“光影煉金術”般的奇妙旅程，用科學的智慧，去解讀物質世界的隱秘語言。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和語言風格，給我的閱讀體驗帶來瞭極大的愉悅。首先，它的數學符號係統非常規範和一緻，全書的變量定義清晰明確，極大地減少瞭閱讀中的歧義。相對於一些老舊的教材，這本書的墨水顔色和紙張質感都很好，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。在講解過程中，作者似乎總能找到一種平衡點，既能保持學術的準確性，又能用一種近乎對話的口吻引導讀者思考。例如，在推導矢量勢和標量勢的引入時，它沒有生硬地要求讀者接受這個定義，而是通過對比靜電場中的電勢概念，巧妙地將其推廣到電磁場情況，使得新概念的引入顯得自然而然。我特彆喜歡它在每章末尾設置的“思考題”——這些題目往往不是簡單的計算，而是需要對前文概念進行靈活組閤和深入理解的，真正考驗瞭讀者的掌握程度。對於希望通過大量練習來鞏固知識點的學習者來說，這本書的配套習題設計是值得稱贊的，它們覆蓋麵廣，難度梯度閤理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人印象深刻，它絕不僅僅停留在本科基礎知識的層麵，而是巧妙地將理論與工程實際緊密結閤起來。我發現它在處理邊界條件問題時，提供瞭非常詳盡的分析過程，尤其是涉及到介質界麵上的電磁場分量突變，書裏不僅給齣瞭結論，還詳細剖析瞭如何從場的連續性假設推導齣完整的界麵條件。這種對細節的極緻追求，讓我在解決實際電路和天綫設計中的問題時，能夠迅速定位到理論依據。更值得稱贊的是，它對“坡印廷矢量”和“電磁能量流”的討論，簡直是教科書級彆的。它不僅計算瞭能量密度，還深入探討瞭能量在空間中的傳輸方嚮和功率，這對於射頻工程師來說至關重要。我甚至用書中的方法來分析瞭一個微波傳輸綫上的損耗情況，發現書本上的理論模型與實際測量結果高度吻閤。唯一的不足可能是，對於初次接觸麥剋斯韋方程組的讀者，可能需要額外的時間去消化這些內容，因為它沒有過度簡化數學形式，力求保持物理過程的完整性。

評分☆☆☆☆☆

我從一個應用物理研究的角度來看待這本教材，它在理論的嚴謹性上做得非常齣色，體現瞭紮實的學術功底。特彆是關於材料中電磁場特性的討論，遠超我預期的深度。它非常細緻地區分瞭各嚮異性介質和非綫性介質對場的響應，並引入瞭本構關係張量進行描述。我特彆欣賞它在討論“趨膚效應”時，不僅僅給齣瞭電流密度隨深度衰減的公式，還結閤瞭高頻交變磁場對導體內渦流的激發過程進行瞭詳細的仿真級分析——雖然書中沒有直接展示仿真圖，但文字描述已經足夠讓讀者自行構建模型。對於像我這樣需要理解材料內部微觀電磁行為的研究人員來說，這種從宏觀現象到微觀機理的貫穿性講解，是極其寶貴的。此外，它在電磁兼容性（EMC）的初步概念引入上，也做得比較超前，提到瞭輻射乾擾的原理基礎，這讓讀者能早早地意識到電磁理論在現代工程中的重要性。這本書無疑是一本可以作為工具書長期放在案頭的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為初學者量身定做的，盡管我之前對電磁學隻有模糊的概念，但讀完這本書後，感覺豁然開朗。它沒有上來就拋齣一堆復雜的麥剋斯韋方程組，而是循序漸進地從靜電場和靜磁場的基礎概念講起，像搭積木一樣，把知識點層層堆砌起來。作者在講解每一個公式推導時都非常細緻，會給齣清晰的物理圖像，而不是乾巴巴的數學證明。比如，提到高斯定律時，會用一個非常直觀的例子來解釋電場通量的概念，這對我理解抽象的矢量場幫助太大瞭。而且，書中的插圖質量非常高，很多示意圖清晰地展示瞭電荷分布、磁力綫等在三維空間中的分布情況，這在很多教材裏是難以做到的。我特彆欣賞它在介紹電磁波産生和傳播的部分，沒有急於深入到復雜的波方程，而是先通過對時變場變化的定性分析，讓我對電磁波“是什麼”有瞭基本的把握。對於那些想係統學習，但又怕被數學公式嚇跑的讀者來說，這本書無疑是一個非常友好的起點。它構建瞭一個非常堅實的基礎，讓我有信心去麵對後續更深入的專業課程。

評分☆☆☆☆☆

從一個對電磁理論有一定基礎，但希望深入研究電磁波傳播特性的讀者的角度來看，這本書的後半部分內容是其真正的亮點所在。它對“坡印廷定理”的深入剖析，不僅僅停留在功率守恒層麵，而是將其擴展到損耗介質和動態係統中的能量耗散機製，這在很多基礎教材中是被一筆帶過的。我特彆關注瞭書中關於“平麵波在不同媒質中傳播”的章節，它詳盡地討論瞭反射係數和透射係數的復數形式，並結閤瞭菲涅耳公式，清晰地展示瞭相移和幅度衰減如何共同作用於波的傳播。書中對“波導”理論的介紹也相當到位，從最基礎的TM、TE模式的場分布推導，到截止頻率的物理意義，都講解得條理清晰。尤其是在討論腔諧振器時，它引入瞭復雜的邊界條件，這對於從事微波器件設計的人來說，是非常實用的知識點。這本書的價值在於，它能將基礎理論穩固地建立起來後，迅速將讀者引導至實際工程問題的核心——即如何控製和利用電磁波的傳播特性。