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鄔春明 著

圖書標籤:

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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301205082

商品編碼：29626620555

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：電磁場與電磁波(第2版)

定價：30.00元

作者：鄔春明

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787301205082

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》特色：
　　根據當前就業形勢和**相關行業標準，對版教材進行瞭修訂，更符閤學科的發展潮流。在普及科技知識的同時，將人文知識融入理論講解，提高讀者的人文素養。圖文並茂，增強教材的可讀性，培養讀者的邏輯思維能力與形象思維能力。內容豐富，融會當前**理論和工程實例，拓寬閱讀視野。
　　簡化數學推導，增加應用實例；重新編排習題，增加附錄內容；調整編寫體係，符閤發展規律。

內容提要

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　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》從矢量分析與場論人手，係統介紹瞭電磁場的基本理論和應用，內容包括矢量分析與場論基礎、電磁感應、時變電磁場、平麵電磁波基礎、平麵電磁波的反射與透射、導行電磁波、電磁波的輻射、靜態場分析與應用、靜態場的解。每章都附有小結和習題，書後附有部分習題參考答案。
　　本修訂版保留瞭版的編寫體係，采用瞭先動態再將靜態作為特例處理的編寫方法，進一步加強瞭係統性、突齣瞭應用性，使教材更符閤時代特色。
　　《21世紀全國應用型本科電子通信係列實用規劃教材：電磁場與電磁波（第2版）》可作為高等學校電子信息類各專業本科教材，也可作為從事相關領域技術人員的參考書。

目錄

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章 矢量分析與場論基礎
1.1 標量場和矢量場
1.1.1 標量和矢量
1.1.2 標量場和矢量場
1.2 矢量運算
1.2.1 標量積和矢量積
1.2.2 三重積
1.3 常用正交坐標係
1.3.1 三種常用坐標係
1.3.2 三種坐標係之間的相互轉換
1.4 標量場的梯度
1.4.1 方嚮導數
1.4.2 標量場的梯度
1.5 矢量場的通量與散度
1.5.1 矢量場的通量
1.5.2 矢量場的散度
1.5.3 散度定理
1.6 矢量場的環量與鏇度
1.6.1 矢量場的環量
1.6.2 矢量場的鏇度
1.6.3 斯托剋斯定理
1.7 拉普拉斯算符及其運算
1.8 亥姆霍茲定理
1.8.1 散度、鏇度的比較
1.8，2 亥姆霍茲定理
本章小結
習題

第2章 電磁感應
2.1 電荷及電荷守恒定律
2.1.1 電荷及電荷密度
2.1.2 電荷守恒定律
2.2 電流及電流連續性方程
2.2.1 電流及電流密度
2.2.2 電流連續性方程
2.3 庫侖定律與電場強度
2.3.1 庫侖定律
2.3.2 電場強度
2.3.3 電位函數
2.4 高斯定理和電通量密度
2.4，1 電通量密度
2.4.2 高斯定理
2.5 歐姆定律和焦耳定律的微分形式
2.5.1 歐姆定律的微分形式
2.5.2 電阻
2.5.3 焦耳定律的微分形式
2.6 電介質中的電場及電位移矢量
2.6.1 電介質的極化
2.6.2 電位移矢量
2.7 畢奧薩伐定律及磁感應強度
2.7.1 安培磁力定律
2.7.2 畢奧薩伐定律及磁感應強度
2.8 法拉第電磁感應定律
2.8.1 法拉第電磁感應定律的積分形式
2.8.2 法拉第電磁感應定律的
微分形式
本章小結
習題

第3章 時變電磁場
3.1 位移電流與全電流定律
3.1.1 安培環路定律
3.1.2 位移電流及全電流安培環路定律
3.2 麥剋斯韋方程組
3.2.1 麥剋斯韋方程組
3.2.2 結構方程和限定形式的麥剋斯韋方程組
3.2.3 時變電磁場與復數形式的麥剋斯韋方程組
3.2.4 時變電磁場的應用
3.3 時變電磁場的邊界條件
3.4 坡印廷定理與坡印廷矢量
3.4.1 坡印廷定理
3.4.2 坡印廷矢量及其復數形式
3.5 動態矢量位和標量位
3.5.1 動態矢量位和標量位的引入
3.5.2 動態矢量位和標量位方程
3.5.3 達朗貝爾方程及羅倫茲規範
本章小結
習題

第4章 平麵電磁波基礎
4.1 波動方程
4.2 理想介質中的均勻平麵波
4.2.1 平麵波的場
4.2，2 均勻平麵波的參數
4.2.3 均勻平麵波的傳播特陛
4.2.4 沿任意方嚮傳播的均勻平麵波
4.3 有耗媒質中的均勻平麵波
4.3.1 有耗媒質中平麵波的傳播特性
4.3.2 趨膚效應
4.3.3 工程應用
4.4 電磁波的極化
4.4.1 綫極化
4.4.2 圓極化
4.4.3 橢圓極化
4.4.4 電磁波極化特性的工程應用
4.5 色散和群速
4.5.1 色散現象與群速
4.5.2 相速與群速的關係
本章小結
習題

第5章 平麵電磁波的反射與透射
5.1 平麵波嚮平麵分界麵的垂直入射
5.1.1 平麵波嚮理想導體的垂直入射
5.1.2 平麵波嚮理想介質的垂直入射
5.2 平麵波對理想介質的斜入射
5.2.1 相位匹配條件和Snell定律
5.2.2 垂直極化波的斜入射
5.2.3 平行極化波的斜入射
5.3 平麵波對理想導體的斜入射
5.3.1 垂直極化波的斜入射
5.3.2 平行極化波的斜入射
5.4 平麵波的全透射與全反射
5．4.1 全透射
5.4.2 全反射
本章小結
習題

第6章 導行電磁波
6.1 微波及導波裝置簡介
6.1.1 微波簡介
6.1.2 常用導波裝置介紹
6.2 電磁波在均勻導波裝置中傳播的一般規律
6.2.1 波動方程與電磁場量錶達式
6.2.2 導行波的傳播模式
6.2.3 基本參數
6.3 矩形波導中波的參量和特性
6.3.1 TM波的電磁場分量
6.3.2 TE波的電磁場分量
6.3.3 矩形波導的傳播特性
6.4 沿矩形波導的單模傳輸
6.4.1 單模傳輸條件
6.4.2 矩形波導中的TE10波
6.5 矩形波導中的能量傳輸與損耗
6.5.1 矩形波導的傳輸功率
……
第7章 電磁波的輻射
第8章 靜態場分析與應用
第9章 靜態場的解

附錄A 部分習題參考答案
附錄B 常用矢量公式
附錄C 希臘字母讀音錶
附錄D 量和單位
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《光年之外的漣漪：宇宙的隱秘信使》 宇宙，這片浩瀚無垠的深邃畫布，自誕生之初便充滿瞭無聲的脈動與不息的運動。我們仰望星空，看到的隻是光所抵達的瞬間，而在這光輝的背後，隱藏著一股更加古老、更加普遍的力量，它無形無相，卻驅動著萬物的生長，維係著時空的秩序。它如同宇宙的呼吸，每一次起伏都可能攜帶億萬光年的信息，每一次振蕩都可能觸及我們感官的邊界。 本書並非探討我們所熟悉的光的傳播，而是將目光投嚮瞭那些更加抽象、更加深遠的存在——那些構成宇宙基石的、無處不在的電磁場及其衍生的電磁波。我們常常將電磁波與無綫電、微波爐、X射綫等技術應用聯係起來，卻忽略瞭它們在宇宙尺度下的宏大敘事。從最微小的粒子對撞，到星係間的相互作用，再到宇宙自身的膨脹，電磁場與電磁波以我們難以想象的方式，編織著宇宙的過去、現在與未來。 想象一下，在那恒星孕育的塵埃雲中，看不見的電場和磁場如何引導著物質的聚集，如同無形的雙手輕輕捏塑著一顆顆新生的恒星？當恒星步入生命的晚年，發生劇烈的超新星爆發時，它釋放齣的不僅僅是耀眼的光芒，還有強大的電磁脈衝，這些脈衝穿越星係，如同宇宙的警鍾，傳遞著恒星死亡的訊息，並可能在遙遠的行星上引發一係列復雜的物理化學變化。 本書將帶您深入探究這些“隱秘信使”的本質。我們將從最基礎的電荷靜止時産生的電場齣發，理解電場是如何以一種“力”的形式，影響著周圍的空間。接著，我們將引入運動電荷的概念，以及它們所産生的磁場。這裏將揭示，電場與磁場並非孤立的存在，它們是同一枚硬幣的兩麵，相互依存，相互轉化。法拉第的電磁感應定律，正是揭示瞭這種動態聯係的關鍵，它告訴我們，變化的磁場能夠産生電場，反之亦然。這種相互作用，便是電磁波産生的根本原因。 本書將詳細闡述麥剋斯韋方程組的優雅與力量。這四條簡潔而深刻的方程，如同宇宙的法則，將電、磁、光這三個看似獨立的現象，完美地統一在一個框架之下。我們將一起理解，為何變化的電場會産生磁場，為何變化的磁場會産生電場，以及這種“同生共振”最終如何以波的形式，以光速在空間中傳播，攜帶著能量與動量。這便是我們稱之為電磁波的東西，它包括瞭我們熟悉的無綫電波、微波、紅外綫、可見光、紫外綫、X射綫以及伽馬射綫，隻不過在宇宙尺度上，它們呈現齣更加磅礴的形態與更廣闊的頻譜。 我們不會僅僅停留在理論的層麵，而是將視角延伸到宇宙的各個角落，去發現電磁波的真實蹤跡。例如，宇宙微波背景輻射（CMB）。它被譽為“宇宙的第一縷光”，是宇宙大爆炸後約38萬年時，早期宇宙冷卻到一定程度，電子與原子核結閤形成中性原子，光子得以自由傳播的證據。這些在宇宙早期留下的電磁波，攜帶著宇宙最古老的信息，對我們理解宇宙的起源、演化以及構成至關重要。我們將深入剖析CMB的各項參數，例如其微小的溫度漲落，這些漲落正是宇宙中物質分布不均勻的種子，經過數十億年的引力作用，最終形成瞭我們今天看到的星係、星係團以及更宏大的宇宙結構。 本書還會探討那些更加極端而迷人的宇宙現象，例如脈衝星。這些高速鏇轉的中子星，會發齣周期性的、高度集中的電磁波束，如同宇宙的燈塔，其精準的脈衝信號可以被我們捕捉到。通過分析脈衝星的電磁輻射，我們可以推斷齣它們的自轉速度、磁場強度，甚至可以利用它們來探測時空的扭麯。而黑洞，這個宇宙中最神秘的存在，雖然本身不發齣任何光，但它們周圍吸積盤中的物質被加熱到極高的溫度，會産生強烈的X射綫和伽馬射綫輻射，這些輻射是我們在宇宙中探測和研究黑洞的重要綫索。 我們還將審視那些在恒星形成區域和行星際介質中扮演著關鍵角色的電磁過程。星際塵埃顆粒在電磁場的作用下，如何被加熱、被冷卻，如何影響恒星的誕生？太陽風，這股由太陽發齣的高能帶電粒子流，其行為就受到太陽磁場和地球磁場的深刻影響，從而形成瞭我們所見的極光現象，同時也保護著地球免受更強的宇宙射綫侵襲。 本書的目標是，通過對電磁場與電磁波的深入理解，為讀者打開一扇認識宇宙的新窗口。我們將揭示，這些無處不在的“隱秘信使”是如何塑造瞭宇宙的宏觀結構，驅動著天體的演化，並攜帶著關於宇宙起源和命運的寶貴信息。我們相信，當你讀完本書，再抬頭仰望星空時，你所看到的將不僅僅是閃爍的星光，而是一幅由無形之力編織而成的、動態而壯麗的宇宙畫捲，你將能感受到那些來自光年之外的漣漪，以及它們背後所蘊含的深刻奧秘。 這是一次關於宇宙最基本力量的探索之旅，一次關於無形之手如何雕刻現實的求索。讓我們一起，跨越有限的感知，去聆聽宇宙最深沉的低語，去理解那光年之外的漣漪所傳遞的，關於存在的一切。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排邏輯簡直是教科書級彆的典範，它不像有些教材那樣生硬地堆砌公式和概念，而是非常注重知識點的層層遞進和內在聯係。作者似乎深諳初學者從宏觀概念到微觀細節的認知規律，第一部分總是用非常直觀的方式勾勒齣整個電磁場理論的宏偉藍圖，然後再逐步深入到麥剋斯韋方程組的精妙之處，每一步的過渡都自然得讓人感覺“原來如此”。我特彆喜歡它對一些經典案例的引入方式，不是直接給齣結論，而是通過一個又一個巧妙設計的物理情景，引導讀者自己去推導齣所需的關係式。這種“蘇格拉底式”的教學方法，極大地激發瞭我的探索欲，讓我不再是被動接受知識，而是主動地參與到知識的構建過程中去。這種流暢的敘事結構，讓原本抽象晦澀的理論變得觸手可及，極大地降低瞭學習的陡峭麯綫。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在行文風格上展現齣一種罕見的、既嚴謹又富有人情味的平衡。他並沒有用那種高高在上、拒人於韆裏之外的學術腔調來撰寫，而是像一位經驗豐富、耐心十足的導師在耳邊細細講解。語句簡潔有力，不拖泥帶水，但每當遇到關鍵性的物理洞察時，作者總會用幾句精闢的“旁白”來點睛，深入淺齣地揭示其背後的物理本質。這種對“理解”的重視勝過對“記憶”的強調，讓我在閱讀過程中始終保持著一種被鼓勵和被引導的狀態。這種行文的溫度感，使得這本厚重的專業書籍，讀起來竟有一種令人愉悅的體驗，讓人願意一遍又一遍地翻閱和咀嚼其中的真諦。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮，簡潔大氣，配色也很有科技感，一看就是經過精心打磨的。拿到手裏沉甸甸的，厚度適中，紙張的質感摸起來很舒服，印刷清晰，字跡工整，看著就讓人有種愛不釋手的感覺。裝幀工藝也相當紮實，翻閱起來非常順滑，感覺即便是經常使用也不會輕易齣現脫頁或者損壞的情況，這對於一本需要反復查閱的專業教材來說太重要瞭。而且，側邊文字的排版也考慮到瞭閱讀的舒適度，即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞，這些細節都體現瞭齣版方對讀者的尊重和專業水準。我個人比較注重書籍的物理形態，這本“電磁場與電磁波（第2版）”在這一點上完全超齣瞭我的預期，光是擺在書架上，就覺得非常賞心悅目，算得上是技術類書籍中的精品瞭。

評分☆☆☆☆☆

隨書附帶的習題和例題部分，簡直是“磨礪心智”的絕佳工具。我發現它的題目設計極其巧妙，並非簡單的公式代入，而是真正考驗讀者對基本物理圖像和數學推導的掌握程度。有些習題看似簡單，實則需要讀者跳齣固有的思維定勢，從不同的角度去審視問題，這在很大程度上鍛煉瞭我的抽象思維能力和解決復雜問題的耐心。更難能可貴的是，對於那些難度較高的綜閤性題目，書中提供瞭詳盡的解題思路和中間步驟的提示，而不是簡單地給齣最終答案。這種“授人以漁”的指導方式，遠比直接看答案有效得多，它教會瞭我如何係統性地攻剋一個電磁場難題，這種能力遠比解齣一道題本身更有價值。

評分☆☆☆☆☆

內容更新的及時性是衡量一本經典教材能否“常青”的關鍵，而這第二版在這方麵做得相當齣色。相比於老版本，新增和修訂的部分明顯融入瞭近些年電磁學應用領域的新進展和新視角，比如對某些新型材料電磁特性分析的深入探討，以及在現代通信技術中涉及到的某些計算電磁學的初步概念的引入。這使得這本書不僅僅停留在基礎理論的講解上，而是真正架起瞭理論與前沿實踐之間的橋梁。我尤其關注瞭它在數值方法部分的處理，相較於其他版本，這裏對有限差分法（FDTD）等常用數值工具的介紹更加詳實和直觀，配上的算例也更貼近工程實際，這對於我們這些需要將理論應用於仿真和設計的讀者來說，無疑是巨大的加分項。它成功地保持瞭理論的嚴謹性，同時又不失對時代脈搏的跟進。