電磁場與電磁波（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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焦其祥 編

圖書標籤:

• 電磁場
• 電磁波
• 物理學
• 高等教育
• 本科教材
• 電磁理論
• 場論
• 電動力學
• 電磁兼容
• 通信

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030266316

版次：2

商品編碼：12110924

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育"十一五"國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2010-02-01

用紙：膠版紙

頁數：360

字數：586000

正文語種：中文

內容簡介

　　《電磁場與電磁波（第二版）》是北京郵電大學通信工程國傢特色專業建設點主乾教材。全書共11章，主要講述電磁場與電磁波的基本理論和計算方法。《電磁場與電磁波（第二版）》在敘述上由淺入深、循序漸進，強調數學與物理概念的結閤，思路清晰，易於學習。對一些重要內容和例題采用瞭不同的分析方法，強調分析方法的多樣性，拓展思考空間，擴大適應麵。書中配有近百道例題，以幫助學生分析問題，引導學生自學。
　　《電磁場與電磁波（第二版）》可作為高等院校電子信息、通信工程、微波工程及相關專業本科生的教材，也可供相關教學和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第二版前言
第一版前言
主要符號、常用參量及梯度、散度、鏇度錶示式

第1章 矢量分析
1．1 標量場與矢量場
1．2 矢量的運算（加法、點乘、叉乘）
1．3 矢量的通量、散度
1．4 高斯定理
1．5 矢量的環流量、鏇度
1．6 斯托剋斯定理
1．7 標量場的梯度
1．8 亥姆霍茲定理
習題

第2章 靜電場
2．1 靜電場的散度方程及鏇度方程
2．2 電位及電位梯度
2．3 拉普拉斯方程及泊鬆方程
2．4 電偶極子
2．5 靜電場中的導體
2．6 靜電場中的介質
2．7 靜電場的邊界條件
2．8 導體係統的電容
2．9 靜電場能量與靜電力
2．10 d函數及其相關性質
習題

第3章 恒定磁場
3．1 恒定磁場的散度方程及鏇度方程
3．2 矢量磁位A與標量磁位
3．3 磁偶極子
3．4 恒定磁場中的介質
3．5 恒定磁場的邊界條件
3．6 自電感和互電感
3．7 磁場能量和磁場力
習題

第4章 恒定電場
4．1 電流密度
4．2 電流連續性方程
4．3 導電媒質中的恒定電場
4．4 導電媒質中的能量損耗
4．5 恒定電場的邊界條件
4．6 恒定電場與靜電場的比擬
4．7 考慮介質損耗的電容器
習題

第5章 靜態場邊值型問題的解法
5．1 靜電場的邊值型問題
5．2 唯一性定理
5．3 直接積分求解一維場
5．4 分離變量法求解二維、三維場的拉普拉斯方程
5．5 鏡像法
5．6 保角變換法
5．7 有限差分法——數值計算法
5．8 格林函數及格林第一、第二恒等式
習題

第6章 交變電磁場
6．1 關於麥剋斯韋方程
6．2 電磁感應定律與麥剋斯韋第二方程
6．3 安培環路定律與麥剋斯韋第一方程
6．4 高斯定律與麥剋斯韋第三方程
6．5 麥剋斯韋第四方程
6．6 麥剋斯韋方程組和輔助方程
6．7 復數形式的麥剋斯韋方程
6．8 邊界條件
6．9 坡印廷定理及坡印廷矢量
6．10 交變場的位與場
6．11 關於洛倫茲規範
習題

第7章 平麵波在無界媒質中的傳播
7．1 波動方程及其解
7．2 理想介質中的平麵波
7．3 電磁波的極化（偏振）
7．4 導電媒質中的平麵波
7．5 損耗角正切tanσ與媒質分類
7．6 良介質中的平麵波
7．7 良導體中的平麵波
7．8 趨膚效應
7．9 良導體的錶麵阻抗Zs
7．10 導電媒質的損耗功率
7．11 色散媒質、色散失真及正常色散、反常色散
7．12 鐵氧體中的電磁波
習題

第8章 電磁波的反射與摺射
8．1 平麵波垂直入射到理想導體錶麵
8．2 平麵波垂直入射到理想介質分界麵
8．3 平麵波斜射到理想導體錶麵
8．4 平麵波斜射到理想介質分界麵
8．5 導電媒質分界麵上波的反射和摺射
8．6 平麵波垂直入射到多層介質分界麵
8．7 關於菲涅耳公式（R、T）定義的多樣性
習題

第9章 雙導體傳輸綫——TEM波傳輸係統
9．1 引言
9．2 TEM波波動方程的特點
9．3 平行導體闆傳輸係統
9．4 雙綫傳輸綫
9．5 同軸綫
9．6 有損耗傳輸綫中的“僞”TEM波
習題

第10章 波導——TE波、TM波傳輸係統
10．1 矩形波導
10．2 圓波導
10．3 同軸綫中的高次模
習題

第11章 電磁波輻射
11．1 交變場的滯後位
11．2 電偶極子
11．3 磁偶極子
11．4 對稱振子天綫及天綫陣概念
11．5 對偶定理
習題
參考文獻
附錄 常用公式
習題答案

前言/序言

　　本書第二版與第一版相比，在體係上沒有大的變化，仍保持瞭原書的特色，但在內容、例題、習題上都作瞭局部的增減或修改。
　　為開闊思路，第二版對一些重要問題仍盡力做到“分析方法多樣性”，並在每種分析方法前給齣簡單提要。這對於不同的授課學時，可能會提供多一些的選擇餘地，也給有興趣、有潛力的讀者預留一些思考空間。
　　新版主要作瞭如下修改：
　　（1）內容增減。例如，第11章增加瞭“對稱振子天綫及天綫陣概念”一節；第9章刪除瞭“低損耗傳輸綫”的個彆內容；第4章改寫瞭“基爾霍夫電壓定律”等內容；第7章重新編排瞭“電磁波的極化（偏振）”一節的內容。
　　（2）例題及習題的增減。刪除瞭個彆過繁或過簡的例題，同時也增加瞭一些概念性較強或有工程應用價值的例題。另外，增加約30道基本概念題，刪除或改編瞭一些習題；調整瞭部分習題的排列順序，並對一些題目增加瞭解題“提示”。
　　感謝對本書齣版作齣貢獻的王亞峰、張欣老師，感謝對本書修改提齣寶貴意見的孫詠梅、伍劍、張民老師，這五位都是具有博士學位的中青年教授、副教授；感謝青年教師瀋遠茂博士所提齣的寶貴意見，尤其感謝兩位博士生導師顧畹儀、王文博教授多年來對電磁場教學及教材建設所給予的關心和支持。
　　衷心感謝讀者和兄弟院校的同行所提齣的寶貴意見和建議，並希望繼續得到他們的關心和支持。
　　北京郵電大學通信工程專業是教育部批準的第一批高等學校特色專業建設點（TS2055），本書的編寫獲得瞭該建設點的資助，其目標是圍繞該建設點的建設，打造通信工程專業的精品教材。

現代光學導論：光現象的本質與應用 作者： 張明，李華，王芳 齣版社： 科學技術齣版社 版次： 2023年第一版 頁數： 680頁 定價： 128.00元 --- 內容簡介 《現代光學導論》是一本全麵深入探討經典光學與現代光學的理論基礎、實驗方法及其廣泛應用的教科書和參考手冊。本書旨在為物理學、電子工程、材料科學、生物醫學工程等相關專業的高年級本科生和研究生提供一個係統、清晰且具有前沿性的光學知識體係。全書共分十五章，結構嚴謹，邏輯清晰，理論推導詳盡，配有大量實例和習題，力求在夯實基礎的同時，引導讀者領略光科學的魅力與挑戰。 本書摒棄瞭傳統教材中過於側重電磁場理論推導的冗長過程，轉而聚焦於光作為一種基本物理現象的內在規律及其在現代科技中的具體實現。我們認為，理解光的波動性、粒子性以及它們在不同尺度下的相互作用，是掌握現代光學核心的關鍵。 第一部分：光的基礎與幾何光學（第1-3章） 第1章：光的本性與發展曆程 本章首先迴顧瞭光從伽利略時代的猜想到牛頓的微粒說，再到惠更斯波動說的曆史演變。重點闡述瞭光的電磁本質，引入瞭麥剋斯韋方程組在無源介質中的簡化形式，並首次引入瞭光波的橫波特性。同時，本章簡要介紹瞭光與物質相互作用的基本圖像，包括吸收、散射和熒光現象的初步概念，為後續的深入分析奠定基礎。 第2章：幾何光學——光綫近似與成像原理 本章詳細闡述瞭基於幾何光學近似（光綫近似）的成像理論。內容涵蓋光的傳播定律、費馬原理、反射定律和摺射定律（斯涅耳定律）。在成像部分，本書係統講解瞭平麵鏡、球麵鏡和透鏡的光學係統設計基礎，包括焦點、主平麵、焦距的確定。特彆地，引入瞭矩陣光學方法（ABCD矩陣），用以描述復雜光學係統（如多透鏡組、棱鏡）的係統傳播特性，這對於光學儀器的快速設計至關重要。此外，本章還深入討論瞭像差理論，包括球差、像散、彗差、像場彎麯和色差等五大幾何像差的産生機理及其校正方法，強調瞭現代成像係統對低像差的要求。 第3章：光學儀器的構造與性能評價 基於前兩章的原理，本章聚焦於常見光學儀器的構造和性能評估。詳細分析瞭望遠鏡（開普勒式、伽利略式）、顯微鏡（復式顯微鏡、金相顯微鏡）和照相物鏡的基本成像鏈。性能評價方麵，本書側重於現代光學中使用的客觀指標，如數值孔徑（NA）、放大率的物理意義，並引入瞭調製傳遞函數（MTF）的初步概念，為過渡到物理光學做好準備。 第二部分：物理光學——波動性的深入探索（第4-8章） 第4章：光的乾涉現象 本章是物理光學的核心起點。首先係統迴顧瞭光的疊加原理和相乾性概念，區分瞭時間相乾性和空間相乾性。詳細分析瞭楊氏雙縫乾涉、薄膜乾涉（包括等厚乾涉和等傾乾涉）的理論模型和實驗實現。特彆關注瞭邁剋爾遜乾涉儀的結構、工作原理及其在測量微小位移和光波長確定中的應用。此外，本章還討論瞭實際乾涉條紋的對比度與可見度分析。 第5章：光的衍射現象 本章深入探討瞭光繞過障礙物時傳播方嚮偏離的現象。從惠更斯-菲涅耳原理齣發，推導瞭單縫衍射和圓孔衍射的強度分布，並著重分析瞭衍射極限（阿貝衍射理論）對成像分辨率的根本性製約。隨後，本書詳細闡述瞭光柵衍射的原理、結構以及其在光譜分析中的高分辨應用。最後，討論瞭夫琅和費衍射和菲涅耳衍射的區域劃分與應用場景。 第6章：偏振光 本章專門研究光波的橫波特性——偏振。詳細區分瞭自然光、綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光。通過瓊斯矩陣和穆勒矩陣，係統分析瞭起偏器、檢偏器、四分之一波片和半波片對不同偏振態光束的作用規律。本章還涵蓋瞭自然界中常見的偏振現象，如斯托剋斯公式、布儒斯特角和全反射現象，並討論瞭偏振態的測量方法。 第7章：光的吸收、散射與輻射 本章將目光轉嚮光與物質的相互作用。重點分析瞭朗伯-比爾定律（吸收光譜），解釋瞭分子振動和轉動導緻的紅外和微波吸收。在散射方麵，詳細區分瞭瑞利散射（大氣藍天成因）、米氏散射（雲的白色成因）以及最重要的拉曼散射及其在分子結構分析中的應用。此外，本章還簡要介紹瞭黑體輻射的基本定律（普朗剋定律）和光的自發輻射與受激輻射的概念。 第8章：傅立葉光學與全息術 本章將波動光學與傅立葉分析相結閤，展示瞭現代光學強大的數學工具。闡述瞭光學係統作為空間濾波器（角譜傳播理論）的特性，並詳細介紹瞭傅立葉變換在相乾成像和圖像處理中的核心作用。在此基礎上，本書係統講解瞭全息圖的記錄、再現原理及其三維成像特性，並探討瞭數字全息技術的發展。 第三部分：現代光學前沿與應用（第9-15章） 第9章：激光原理與技術 本章是現代光學技術的核心支柱。詳細闡述瞭受激輻射的基本概念，光腔的諧振條件，以及激光器的工作模式（縱模、橫模）。重點分析瞭不同類型的激光器，如氣體激光器（He-Ne, $ ext{CO}_2$）、固體激光器（Nd:YAG）和半導體激光器的工作特性。最後，討論瞭激光在光縴通信、精密測量和材料加工中的關鍵作用。 第10章：光導縴維與光通信基礎 本章專注於光在介質波導中的傳播。詳細推導瞭光縴中的全內反射原理，分析瞭光縴的模態特性（單模與多模）。重點討論瞭影響光信號質量的因素，包括色散（模間色散、材料色散、波導色散）和損耗機製。本章也初步介紹瞭光縴放大器和光通信係統中的基本構成。 第11章：非綫性光學導論 本章麵嚮研究生水平的深入探討，引入瞭材料極化強度與電場強度的非綫性關係。詳細分析瞭二次非綫性效應，如倍頻（SHG）、和頻産生（SFG）和參量放大。討論瞭三階非綫性效應，如自相位調製（SPM）和剋爾透鏡效應。這些現象是超快激光技術和光通信非綫性信道處理的基礎。 第12章：光電探測與成像技術 本章關注光的測量和轉換。詳細介紹瞭光電效應和光電導效應，重點分析瞭各種光電探測器的性能參數，如光電二極管、光電倍增管和CCD/CMOS成像傳感器的響應機製和噪聲分析。探討瞭熱成像和紅外探測技術的原理。 第13章：應用光學：精密測量與傳感 本章聚焦於光學在精密測量中的應用。深入講解瞭激光多普勒測速儀（LDV）的工作原理，並詳細介紹瞭乾涉測量技術，如Fizeau乾涉儀、腔長測量和錶麵形貌分析。還包括激光雷達（LiDAR）的基本概念及其在三維重建中的應用。 第14章：光學信息處理與存儲 本章探討瞭利用光的空間並行處理能力進行信息處理的技術。介紹瞭空間光調製器（SLM）的作用，並深入分析瞭光學相關器在模式識彆中的應用。在存儲方麵，討論瞭光盤存儲技術（CD/DVD/藍光）的基本讀寫原理。 第15章：生物醫學光學導論 本章是跨學科的橋梁，介紹瞭光學在生命科學中的前沿應用。涵蓋瞭熒光顯微鏡（共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡）的成像原理、光學相乾層析成像（OCT）的基本技術，以及光動力療法（PDT）等光學治療手段的初步概念。 --- 本書特色： 1. 理論與應用緊密結閤： 每一部分理論推導後均配有工程或科研中的實例分析。 2. 工具性強： 引入矩陣光學和傅立葉光學，提供現代光學設計和分析的有效工具。 3. 前沿性： 覆蓋瞭從經典成像到非綫性光學、生物醫學光學的廣泛內容，兼顧瞭基礎研究與工程實踐的需求。 本書是光學、光電子學專業師生不可或缺的工具書。

評分☆☆☆☆☆

關於習題部分的設置，我必須給予高度評價。這套教材的習題量和難度梯度設計得非常巧妙，簡直是一條循序漸進的“上山之路”。開頭的概念驗證題，短小精悍，能迅速幫你確認是否真正理解瞭基本定義；緊接著的計算題，難度適中，保證瞭基本的計算熟練度；而最後壓軸的綜閤應用題，往往需要你跳齣單一章節的框架，將多個定律和概念進行融閤分析，這纔是真正考驗思維深度的地方。更難能可貴的是，許多例題的解答過程都詳盡到令人發指的地步，每一步的邏輯推導都清晰可見，即便是對於那些比較復雜的場分布求解，作者也會給齣明確的積分路徑和邊界條件的設定依據。這讓我感覺到，這本書不僅僅是在“教”我知識，更是在“教”我如何像一個物理學傢那樣去思考和解決問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的專業術語處理和符號規範性達到瞭教科書的頂尖水準。在理工科學習中，一旦術語或符號使用不一緻，極易造成理解上的混亂和計算上的錯誤。我很欣賞這套教材在全書範圍內對符號錶示法的嚴格統一，無論是電場強度、磁感應強度還是坡印廷矢量，其標記都遵循瞭最主流的國際慣例，並且在首次齣現時就給齣瞭清晰的定義和單位。對於復雜的矢量運算和張量分析部分，作者使用瞭大量的圖示來輔助理解，比如用三維立體圖來展示磁場綫穿過某麯麵的方嚮，這比單純的數學符號描述要直觀得多。這種對精確性和規範性的極緻追求，為讀者構建瞭一個可靠、無歧義的學習框架，讓學習過程中的“噪音”被降到瞭最低，從而可以將全部注意力集中在物理本質的理解上。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這套教材時，我最大的擔憂是它的抽象性和難以理解性，畢竟電磁學嚮來以“勸退神器”著稱。然而，這本書的敘述方式卻齣乎意料地平易近人。作者似乎深諳初學者的思維障礙，他們沒有直接拋齣那些令人頭暈目眩的矢量微積分，而是通過大量的、貼近實際生活的例子來“潤物細無聲”地引入概念。比如，對麥剋斯韋方程組的闡釋，不再是冷冰冰的數學錶達，而是通過描述無綫電波的産生、傳播和接收的完整過程，讓那些抽象的場量變得“有血有肉”。書中插入的那些曆史小故事和科學傢的趣聞軼事，也巧妙地緩解瞭閱讀的枯燥感，讓整個學習過程充滿瞭探索的樂趣，而非單純的記憶。這種敘事技巧，極大地降低瞭學習門檻，使得即便是基礎相對薄弱的讀者也能建立起堅實的直觀感受。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是一場視覺盛宴，封麵那種深邃的藍色調配上跳躍的橙色綫條，仿佛瞬間就能將你拉入一個充滿未知與探索的電磁世界。我尤其欣賞的是，盡管內容涉及復雜的物理理論，但排版上卻保持著一種令人驚嘆的清爽和邏輯性。章節之間的過渡非常自然，小標題的選取也十分精妙，既抓人眼球，又準確地概括瞭本節的重點。書頁的紙張質感非常厚實，即便是長時間翻閱，也不容易産生疲勞感，這對於需要反復查閱公式和圖錶的理工科學生來說，簡直是福音。而且，細節之處彰顯瞭齣版方的用心，比如索引做得極其詳盡，查找特定概念的速度比其他我用過的教材快瞭好幾倍。翻閱這本書，就像是在欣賞一件精心打磨的藝術品，讓人在學習知識的同時，也能享受到閱讀的愉悅。這種對書籍本身的重視，遠超齣瞭普通教材的範疇，更像是一本值得珍藏的工具書。

評分☆☆☆☆☆

從內容的前沿性和深度來看，這本書的錶現相當搶眼。它不僅紮實地覆蓋瞭經典電磁場理論的全部核心內容，還非常巧妙地融入瞭一些現代應用背景的介紹。例如，在討論波導和腔體諧振時，書中對於微波工程和通信係統的關聯性有相當深入的探討，而不是僅僅停留在理論推導的層麵。這種對理論與實踐結閤的重視，使得這本書的價值超越瞭單純的期末考試準備工具。它提供瞭一個廣闊的視角，讓你明白這些看似枯燥的矢量分析和偏微分方程，是如何支撐起我們今天所有的無綫通信、雷達探測乃至醫療成像技術。對於希望未來從事相關研究或工程領域的讀者來說，這本書無疑是打下堅實基礎、並能引發進一步鑽研興趣的絕佳起點。