變換光學理論及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

蔣衛祥 著

圖書標籤:

• 變換光學
• 隱身鬥篷
• 光學物理
• 電磁學
• 材料科學
• 納米光子學
• 計算電磁學
• 超材料
• 光學設計
• 光波導

店鋪： 中關村圖書大廈旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社發行部

ISBN：9787118109887

商品編碼：12013121514

齣版時間：2016-11-01

基本信息

商品名稱： 變換光學理論及其應用	齣版社： 國防工業齣版社發行部	齣版時間：2016-11-01
作者：蔣衛祥	譯者：	開本： 16開
定價： 79.00	頁數：202	印次： 1
ISBN號：9787118109887	商品類型：圖書	版次： 1

經典物理學的革新與新視野：聚焦電磁場與材料科學的交匯點 圖書名稱： 經典物理學的革新與新視野：聚焦電磁場與材料科學的交匯點 圖書簡介 本書旨在深入探討經典電磁場理論在現代材料科學領域中的深刻應用與前沿拓展。不同於專注於特定拓撲結構或奇異介質的專門著作，本書的立足點在於構建一個宏觀、普適的理論框架，用以理解和預測材料結構如何精妙地調控電磁波的傳播、散射、吸收與輻射行為。我們關注的核心在於經典麥剋斯韋方程組在復雜、非均勻和時變介質環境下的解析與數值解法，並以此為基石，探索材料設計如何實現對電磁能流的精確控製。 全書的敘事脈絡，是從電磁場的基本動力學原理齣發，逐步深入到本構關係的復雜性，最終導嚮界麵效應與多尺度耦閤。我們刻意避開瞭對“變換”這一特定數學工具的聚焦，而是將重點放在瞭更廣泛的、基於物理實在的電磁響應機製上，強調的是對物質屬性與場行為之間內在聯係的深刻洞察。 第一部分：電磁場基礎與介質響應的經典重構 本部分首先對麥剋斯韋方程組進行瞭係統的迴顧與提升，強調瞭其在處理各嚮異性、非綫性以及時變材料時的數學挑戰。我們詳細分析瞭介電常數張量、磁導率張量以及電導率的物理意義，並著重探討瞭如何利用宏觀平均方法來描述由微結構引起的介質有效參數。 核心章節將分析經典電磁理論中關於邊界條件的嚴格推導。這不僅僅是迴顧惠更斯原理或邊界條件的標準錶述，而是深入探討在存在自由電荷、錶麵電流密度以及錶麵磁極化時的完整邊界方程組。這為理解電磁波在不同材料界麵上的反射、摺射與隧穿現象奠定瞭堅實的物理基礎，尤其關注瞭皮爾斯效應和錶麵等離子體激元的經典理論模型。 第二部分：材料結構對波傳播的拓撲影響 在這一部分，我們將焦點從材料的本構參數轉移到其空間幾何排布上。我們利用傅裏葉分析和格林函數方法，係統研究瞭周期性結構（如晶格、光子晶體的前身）如何産生能帶結構的概念。這部分內容側重於描述布洛赫定理在電磁波傳播中的應用，解釋瞭禁止帶和有效介質理論的物理來源，即材料的周期性結構如何迫使宏觀電磁場錶現齣一種類似晶體材料的波動力學特徵。 隨後，我們深入探討瞭散射理論的經典範疇，包括瑞利散射、米氏散射，並擴展至對復雜散射體的分析。我們強調瞭逆散射問題的基本提法，即如何從接收到的遠場數據反演目標材料的電磁特性，這對於無損檢測和遙感技術至關重要。 第三部分：能量流、耗散與波動方程的演化 本部分著重於能量的描述和耗散機製。我們詳細推導瞭坡印廷矢量的完整形式，並將其與焦耳熱及電磁場能量密度聯係起來，構建瞭完整的能量守恒方程。對耗散現象的討論是本篇的重點，分析瞭由電阻、介質損耗（弛豫過程）和磁滯損耗引起的能量轉化路徑。 我們還引入瞭時域有限差分法（FDTD）和有限元法（FEM）等數值技術的基礎概念，並非將其作為工具介紹，而是作為解析解失效後，理解復雜物理過程（如瞬態響應、時變場）的物理替代方案。重點在於理解這些數值方法如何離散化和近似麥剋斯韋方程組，以及數值離散化帶來的物理誤差分析。 第四部分：界麵物理與電磁耦閤效應 本部分關注的是宏觀尺度上的異質結。我們將研究兩種或多種材料在界麵處相互作用的物理圖像。這包括界麵阻抗的概念，以及在不同材料電磁特性劇烈變化的區域，場強如何發生突變。 針對電磁與物質的非綫性相互作用，我們引入瞭經典非綫性電磁學的基礎——介質響應的非綫性修正。我們討論瞭在強場作用下，介質參數（如 $epsilon$ 和 $mu$）如何依賴於電場強度本身，從而導緻頻率倍增、自聚焦等現象的經典描述。這部分內容為理解更高級的非綫性效應提供瞭堅實的經典力學基礎。 總結與展望 本書的最終目標是為讀者提供一個全麵且嚴謹的電磁場與材料相互作用的經典理論工具箱。它強調的是第一性原理推導和物理圖像的清晰性，而非對特定新興現象的直接應用。我們力求展示，即使在麵對看似“新穎”的電磁行為時，其深層物理機製往往可以追溯到對麥剋斯韋方程組和材料本構關係最嚴謹的經典理解。本書適閤於對電磁場理論有紮實基礎，並希望將這些基礎知識係統應用於復雜材料體係研究的研究生、工程師和科研人員。通過本書，讀者將能夠獨立地對新型電磁材料的宏觀響應進行建模和預測。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我近年來讀到過的最令人醍醐灌頂的著作之一！初拿到《變換光學理論及其應用》，我以為會是一本艱澀難懂的學術專著，但讀下來纔發現，作者以一種極其流暢且富有啓發性的方式，將復雜的理論娓娓道來。它並沒有直接羅列那些枯燥的公式和定理，而是巧妙地將光學世界的“變換”概念貫穿始終，從最基礎的光的衍射、乾涉，到更深層次的波動方程解耦、傅裏葉光學，乃至近代的一些成像技術，都仿佛被賦予瞭生命，在“變換”的維度下展現齣前所未有的清晰圖景。 尤其是書中關於“相位變換”和“幅度變換”的精彩闡述，讓我對光的本質有瞭全新的認識。我一直覺得光學理論總是在描述光如何傳播，但這本書卻更側重於光在遇到不同介質、不同結構時所發生的“變化”，以及我們如何利用這些“變化”來達到特定的光學目的。作者用生動的比喻和豐富的實例，將這些抽象的概念具象化，例如將光的傳播類比為信號在不同濾波器中的處理，一下子就打通瞭我之前的一些認知壁壘。 更讓我驚嘆的是，《變換光學理論及其應用》在理論深度和實際應用之間找到瞭一個絕佳的平衡點。書中不僅深入探討瞭各種變換的數學基礎，還花瞭大量篇幅介紹這些理論如何落地，如何成為現代光學器件設計和製造的基石。從全息術的原理剖析，到新型超材料的光學特性調控，再到精密測量中的乾涉儀設計，我仿佛看到瞭一個又一個光學奇跡的誕生過程，而這一切的源頭，都指嚮瞭書中那些精妙的“變換”理論。這本書讓我意識到，光學並非僅僅是一門描述自然現象的學科，更是一門能夠主動“塑造”光、創造光的功能的科學。 對於我這種非理論物理齣身但又對光學應用充滿好奇的讀者來說，這本書的價值無法估量。它提供瞭一個全新的視角來理解光學，不再局限於單一的波粒二象性或者馬剋斯韋方程組，而是從“變換”這一更宏觀、更普適的角度去審視整個光學領域。每一次閱讀，都能在字裏行間發現新的靈感，都能將之前模糊的理解變得更加清晰。例如，書中對於“空間頻率變換”的講解，讓我瞬間領悟瞭低通濾波和高通濾波在圖像處理中的作用機製，這種融會貫通的感覺，實在是太棒瞭。 總而言之，《變換光學理論及其應用》這本書，與其說是一本教材，不如說是一位經驗豐富的光學大師在與你促膝長談，將他畢生對光學的深刻理解傾囊相授。它不僅填補瞭我知識上的空白，更重要的是，它激發瞭我對光學研究的濃厚興趣，讓我開始思考，在未來，我們還能通過怎樣的“變換”來實現更多令人難以置信的光學應用。如果你也對光學充滿熱情，或者正在為光學理論的學習感到睏惑，這本書絕對是你不可錯過的選擇，它會像一盞明燈，照亮你光學探索的道路。

評分☆☆☆☆☆

這本《變換光學理論及其應用》簡直就是一把開啓光學新世界大門的鑰匙。我一直對光學領域有著濃厚的興趣，但總覺得很多理論過於抽象，難以抓住核心。直到我讀瞭這本書，我纔恍然大悟，原來光學的美妙之處，很大程度上在於它對“變化”的精妙操控。作者用一種非常係統和深入的方式，剖析瞭光在傳播過程中所發生的各種“變換”，從物理層麵到數學模型，再到實際應用，都做瞭詳盡的闡述。 書中對於“散射變換”的解釋，讓我對微觀粒子與光相互作用有瞭更清晰的認識。我之前對散射現象的理解僅限於錶麵，認為隻是光綫被物體反射或摺射，但這本書揭示瞭其中更深層次的物理機製，以及如何通過控製散射來設計新型光學材料和探測器。作者通過大量的圖示和數學推導，清晰地展示瞭不同散射模型下的光場分布和能量衰減規律，這對於理解許多前沿光學技術，如生物成像中的散射校正、納米光子學中的光場調控等，都提供瞭堅實的基礎。 讓我印象深刻的是，作者並沒有將理論束之高閣，而是緊密結閤瞭大量的工程實例。從早期的透鏡和棱鏡，到如今的液晶顯示器、光縴通信，再到更尖端的量子光學器件，書中都詳細探討瞭“變換”理論在其中的關鍵作用。我尤其喜歡關於“衍射變換”的章節，它不僅解釋瞭衍射現象本身，更闡述瞭如何利用衍射來構建各種光學元件，例如衍射光柵、衍射透鏡等，這些元件在精密測量、光譜分析等領域有著廣泛的應用。 更重要的是，《變換光學理論及其應用》不僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓發。它讓我明白，在光學領域，我們不僅僅是在描述光，更是在“設計”光，“塑造”光。通過理解和操控光的各種“變換”，我們可以創造齣前所未有的光學現象和功能。這本書讓我對光學技術的未來發展充滿瞭期待，也讓我意識到，掌握瞭這些“變換”理論，就相當於掌握瞭控製光的能力。 總而言之，這本書的價值在於它能夠將復雜的光學現象抽絲剝繭，以一種邏輯嚴謹且易於理解的方式呈現齣來。它不僅僅是一本學術著作，更是一本能夠激發創新思維的寶典。對於任何想要深入瞭解光學、或者正在從事相關領域研究的人來說，這本書都絕對是必讀之作。它會讓你看到一個更廣闊、更精彩的光學世界。

評分☆☆☆☆☆

讀罷《變換光學理論及其應用》，我內心中湧動著一股強烈的共鳴和深刻的啓迪。這本書以一種前所未有的方式，將“變換”這一抽象概念具象化，並將其作為核心驅動力，串聯起瞭光學領域的方方麵麵。我一直認為，光學理論的學習往往容易陷入對孤立現象的理解，而這本書則提供瞭一個宏觀的視角，讓我能夠從“光如何被改變”以及“我們如何改變光”的角度去審視整個學科。 書中對“相乾性變換”的深入探討，讓我對光的乾涉和相乾性有瞭全新的認識。我之前僅僅知道乾涉是光的疊加現象，但這本書揭示瞭相乾性在乾涉過程中所扮演的關鍵角色，以及如何通過控製光的相乾性來實現諸如全息術、乾涉測量等精密應用。作者用嚴謹的數學模型和精美的實驗圖例，清晰地展示瞭相乾性在不同光學過程中的“變換”效應，這對於我理解激光的本質以及高精度測量技術至關重要。 《變換光學理論及其應用》的另一大亮點在於其對“多物理場耦閤變換”的精彩闡述。書中不僅討論瞭光與物質的相互作用，還深入探討瞭光在電、磁、聲等不同物理場中的“變換”行為。我尤其對關於“光聲效應”的章節印象深刻，它揭示瞭光與聲波之間相互轉化的機製，以及這種機製在超聲成像、光聲顯微鏡等前沿技術中的應用。這些跨領域的分析，極大地拓展瞭我對光學應用邊界的認知。 此外，這本書的敘述方式也是我非常欣賞的一點。作者並沒有將自己置於高高在上的學者姿態，而是像一位經驗豐富的朋友，循循善誘地引導讀者一步步走進光學變換的奇妙世界。他善於使用簡潔明瞭的語言，配閤生動形象的比喻，將復雜的數學公式和物理概念轉化為易於理解的知識。每一次閱讀，都感覺像是在與一位博學多纔的導師進行一次精彩的對話。 總而言之，《變換光學理論及其應用》是一本集理論深度、應用廣度、啓發性於一身的傑齣著作。它以“變換”為主綫，係統地解析瞭光學理論的精髓，並將其與豐富的實踐相結閤。這本書不僅能夠滿足我作為一名光學愛好者的求知欲，更能激發我對光學技術創新和未來發展的無限遐想。它是一本真正能夠改變你看待光學方式的書。

評分☆☆☆☆☆

自從翻開《變換光學理論及其應用》，我仿佛進入瞭一個全新的光學思維殿堂。這本書的獨特之處在於，它將“變換”這一概念作為貫穿始終的主綫，巧妙地將光學領域龐雜的知識點串聯起來。作者並沒有遵循傳統的按照光學現象（如反射、摺射、乾涉、衍射等）來劃分章節的模式，而是從“變換”的視角齣發，層層深入，逐步揭示瞭光學理論的內在邏輯和應用潛力。 讓我最為著迷的是書中關於“成像變換”的章節。它不再僅僅講解成像的幾何光學原理，而是從更深層次去剖析成像過程中光場的空間頻率變換，以及這種變換如何影響圖像的質量和信息。作者引入瞭傅裏葉變換的概念，解釋瞭低頻分量對應於圖像的整體結構，高頻分量則對應於細節信息。通過理解這種“變換”，我纔真正明白瞭為什麼會齣現模糊、失真等問題，以及如何通過優化光學係統來提升成像性能。 這本書的魅力還在於其嚴謹的數學推導和豐富的實驗佐證。作者在闡述每一個“變換”理論時，都會給齣清晰的數學模型，並通過一係列精心設計的實驗來驗證這些理論的正確性。我特彆喜歡書中關於“偏振變換”的討論，它不僅僅講解瞭偏振的産生和傳播，更深入探討瞭如何利用偏振效應來設計新型顯示技術、光學傳感器，甚至在生物醫藥領域實現精準的靶嚮治療。這些應用前景的描繪，讓我對光學技術的未來充滿瞭無限遐想。 《變換光學理論及其應用》還巧妙地引導讀者思考“反嚮變換”的可能性。也就是說，如果我們能夠理解和掌握光發生變換的規律，那麼我們是否能夠反過來設計一種變換，來達到我們想要的光學效果？這種逆嚮工程的思維方式，在書中得到瞭充分的體現。它鼓勵讀者不僅要理解“為什麼”光會發生變換，更要思考“如何”去控製這種變換，從而實現更高級彆的光學設計和應用。 總而言之，這本書為我提供瞭一個全新的、更具係統性和前瞻性的光學學習框架。它讓我不再被零散的知識點所睏擾，而是能夠從全局的角度去理解光學理論的精髓。這本書的閱讀體驗非常棒，它既有學術的深度，又不失應用的廣度，是一本真正能夠啓發思考、激發創新的優秀著作。

評分☆☆☆☆☆

手捧《變換光學理論及其應用》，我的內心是激動且充滿期待的。我長期以來一直對光學領域保持著高度關注，但總覺得在理論層麵缺少一個能夠將散亂的知識點融會貫通的“點”。這本書的齣現，恰好滿足瞭我這一需求。它以一種非常獨特且富有啓發性的視角，將“變換”這一概念作為理解和應用光學的核心。 書中關於“光場變換”的講解，可以說是顛覆瞭我以往的認知。我之前理解的光場，更多的是指光在空間中的分布，但這本書將“變換”的概念引入，讓我看到瞭光場動態變化的本質。作者詳細闡述瞭光場在傳播、衍射、散射等過程中所發生的各種“變換”，以及這些變換如何影響光的傳播路徑、能量分布和偏振狀態。這些深入的分析，讓我對激光、光縴通信等領域的核心技術有瞭更深刻的理解。 令我驚喜的是，《變換光學理論及其應用》在理論推導過程中，始終與實際應用緊密相連。作者在介紹每一個“變換”原理時，都會引用大量的具體實例，例如如何利用“幾何變換”來設計高效的太陽能電池，如何利用“非綫性光學變換”來開發新型激光器。這些生動的例子，讓我能夠直觀地感受到理論知識的價值，並激發瞭我對光學應用的濃厚興趣。 更讓我贊嘆的是，作者在處理復雜理論時，始終保持著一種清晰且富有邏輯性的闡述風格。他善於運用類比和圖示，將抽象的數學概念變得易於理解。我特彆欣賞書中關於“空間域變換”和“頻率域變換”的對比講解，它幫助我清晰地理解瞭這兩者之間的關係，以及它們在圖像處理、信號分析等領域中的重要作用。這種深入淺齣的講解方式，讓我覺得學習光學理論不再是枯燥的背誦，而是一個充滿樂趣的探索過程。 總而言之，《變換光學理論及其應用》是一本不可多得的優秀書籍。它以“變換”這一核心概念，係統地梳理瞭光學理論，並將其與豐富的應用實踐相結閤。這本書不僅能夠幫助讀者深入理解光學世界的奧秘，更能激發讀者對光學創新的思考。對於任何希望在光學領域有所建樹的人來說，這本書都將是一本寶貴的工具書和靈感源泉。