波動力學（第2版）/中國科學技術大學精品教材 [Wave Mechanics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李永池 著

圖書標籤:

• 波動力學
• 量子力學
• 物理學
• 高等教育
• 教材
• 中國科學技術大學
• 精品教材
• 波函數
• 薛定諤方程
• 振動

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312043901

版次：1

商品編碼：12331588

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術大學精品教材

外文名稱：Wave Mechanics

開本：16開

齣版時間：2015-05-01

用紙：膠版紙

頁數：376

字數：656000

正文語種：中文

內容簡介

　　《波動力學（第2版）/中國科學技術大學精品教材》是作者四十多年來在中國科學技術大學為本科生和研究生主講“爆炸固體力學”“應力波理論”“波動力學”等課程教學內容的結晶.全書力圖以流體和固體相統一的思想，以波傳播的廣義特徵理論為主綫，對各類介質中有關波傳播的研究方法、基本理論和主要結果進行較全麵和係統的介紹，以便為讀者進行爆炸與衝擊領域的研究工作提供一些基本知識和分析方法.
　　全書內容主要包括：一維單純應力波的陣麵分析方法，一維單純應力波的特徵綫方法，一維復閤應力波的廣義特徵理論和典型問題，三維介質中應力波的基本理論，綫性波的基本理論和某些結果，爆轟波的基本理論和某些工程問題等.在係統介紹波動力學基本知識的基礎上，書中也包含瞭作者及課題組近年來的某些新研究成果，例如有關復閤應力波和三維波廣義特徵理論的錶述體係以及某些新的結果、三維固體中衝擊波突躍條件的推導和闡述等.
　　《波動力學（第2版）/中國科學技術大學精品教材》可作為力學、工程熱物理、工程科學、材料科學、地球和空間科學以及應用數學等專業的研究生教材，也可作為與力學有關的相關專業師生和科技工作者的參考書.

內頁插圖

目錄

總序
序
再版前言
前言
符號說明

第1章 一維單純應力波的陣麵分析方法
1．1 波陣麵描述及陣麵守恒條件
1．1．1 應力波的概念及分類
1．1．2 波的運動學
1．1．3 波陣麵上的位移連續條件和動量守恒條件
1．1．4 波陣麵上動量守恒條件的物理意義
1．1．5 衝擊波陣麵上的能量守恒條件
1．2 彈性波的傳播和相互作用例I-彈性杆的對撞
1．2．1 題例及解法
1．2．2 結果分析
1．3 彈性波的傳播和相互作用例Ⅱ——彈性波在兩種材料交界麵上的透反射
1．3．1 求解方法和結果
1．3．2 結果分析和結論
1．3．3 兩個特例
1．3．4 層裂問題
1．4 -維單純應力波的彈塑性本構關係
1．4．1 材料本構關係對波傳播特性的影響
1．4．2 一維杆中的彈塑性應力一應變關係
1．4．3 一維應變條件下理想塑性材料的軸嚮彈塑性應力一應變關係
1．4．4 -維應變條件下塑性硬化材料的軸嚮彈塑性應力一應變關係
1．5 材料的彈塑性動態響應與彈塑性雙波結構
1．5．1 材料的彈塑性動態響應麯綫
1．5．2 簡單波及其錶達式
1．5．3 綫性硬化材料簡單波的傳播圖案和彈塑性雙波結構
1．6 彈塑性加載波的相互作用
1．6．1 題例1
1．6．2 題例2
1．7 彈性卸載波對塑性加載波的追趕卸載
1．7．1 工程背景及題例
1．7．2 解法1：嘗試法
1．7．3 解法2：預判法
1．7．4 應變間斷麵（更深刻些應稱之為屈服強度間斷麵）
1．7．5 內反射波CE産生的機理
1．8 迎麵卸載
1．8．1 工程背景及題例
1．8．2 解法1：嘗試法
1．8．3 解法2：預判法
1．8．4 應變間斷麵（更深刻些應稱之為屈服強度間斷麵）
1．8．5 內反射波CD和CD+／CD産生的機理
1．9 應變間斷麵對波的乾擾
1．9．1 問題的提齣
1．9．2 應變間斷麵的特點
1．9．3 解例
1．10 卸載波的相互作用
1．10．1 工程背景
1．10．2 本構模型對卸載波的限製
1．10．3 卸載波的相互作用解例1-
1．10．4 卸載波的相互作用解例2-
1．11 彈塑性波在兩種介質交界麵上的透反射
習題1

第2章 一維單純應力波的特徵綫方法
第3章 一維復閤應力波的廣義特徵理論和典型問題
第4章 三維介質中應力波的基本理論
第5章 綫性波的基本理論和某些結果
第6章 爆轟波的基本理論和某些工程問題

前言/序言

　　所謂波，就是指某種擾動信號的傳播，而擾動信號則是指介質中某種狀態量的改變（而不是其狀態本身）嚮鄰近介質所發齣的一種信號，這種狀態量的改變作為一種擾動信號由此及彼、由近及遠而傳播開來就是所謂的波；而波在傳播過程中也會因為受到各種內外因素的影響而改變其特性和強度，這就是所謂的波的演化.波的存在及其傳播演化是自然界中最普遍和最重要的現象之一.電磁擾動信號的傳播形成電磁波，光信號的傳播形成光波，物質間引力的改變形成所謂的引力波，潮汐、海浪的推進和水庫潰壩的洪水推進形成所謂的洪水波，聲壓擾動的傳播形成所謂的聲波，核爆炸、炸藥化學爆炸和物理爆炸在炸藥中形成爆轟波並在周圍介質中引起爆炸應力波，變形體間的相互撞擊會在相撞物體中分彆激發齣撞擊應力波，城市車輛交通流中通過信號燈所控製的車輛疏密信號在車流中的傳播是一種運動學的波，控製各類波傳播規律的物理定律可能是完全不同的，但是由這些物理定律所得到的控製方程，則通常都可以由所謂的波動方程來描述，隻要我們解決瞭求解波動方程的方法問題和由此所引齣的一些規律性問題，則這些方法和規律常常是可以推廣到具有不同物理背景的問題中去的，從這個意義上講，我們隻講解某些最典型的波動問題是閤適的.本書要講的是波的一種——應力波，應力波即是指介質中應力擾動信號的傳播，前麵所講的聲波、爆轟波、爆炸應力波、撞擊應力波等都是最常見的應力波，應力波可以在氣體和液體等流體介質中傳播，這些知識通常在氣體動力學和流體力學教科書中有所介紹，在那裏人們通常是用所謂的歐拉（Euler）描述方法；應力波也可以在固體介質中傳播，這些知識通常在應力波基礎和固體動力學教科書中有所介紹，在那裏人們通常是用所謂的拉格朗日（Lagrange）描述方法.為瞭擴充讀者的知識範圍，深化讀者對波傳播問題的研究方法和重要結論的認識，也為瞭更好地揭示在連續介質力學中廣泛采用的兩類描述方法（拉格朗日描述和歐拉描述）的實質和相互聯係，提高讀者綜閤運用流體力學和固體力學知識的能力，本書將以流體和固體相統一的觀點來介紹應力波的研究方法、基本理論和重要結論.波的傳播和演化規律除瞭可通過實驗測量而得齣之外，還可通過理論分析和數值計算來得齣.本書不是對波傳播的實驗方法進行介紹，而主要是對波傳播的廣義特徵理論和對波傳播問題的具體應用進行介紹，在數值計算方麵，則主要介紹以特徵理論為基礎的計算方法，對有限差分等方法則並未進行係統講解，而隻是在介紹波傳播的某些具體應用實例時做瞭簡要說明，
　　波動力學在力學以及相關學科的教學和科研工作中占有極其重要的地位，它是連續介質動力學的基本理論支柱之一，在爆炸和衝擊力學中更是具有非常重要和不可或缺的作用，可以說，沒有波動力學的知識，要解決任何爆炸和衝擊力學的問題都是根本不可能的.對該課的重要性我們可以從以下幾個方麵來簡單說明：
　　（1）波動力學是固體動力學的理論基礎，從本質上講，力學中的任何問題實際上都是動力學的問題，與時間完全無關的所謂靜力學問題在嚴格意義上其實是不存在的，這是因為任何外界的載荷要加到一個具體材料或結構上都是有一個時間過程的，隻是其快慢和時間持續長短不同而已，隻有當問題中的材料或者結構的慣性效應相對不太重要因而可以忽略時，我們纔可以將問題作為靜力學問題來處理並得到近似符閤實際的結果，而在與時間有關的動力學問題中，我們又可以將之大緻分為兩類：第一類是材料的局部慣性效應起重要作用的所謂前期響應或局部響應的波動力學問題；第二類是結構的總體慣性效應起重要作用的所謂後期響應或總體響應的結構動力學問題，這兩類動力學的問題又互為因果，即材料和結構中的波動是引起結構後期和總體響應的原因，而結構後期和總體響應則是材料結構中整個波動過程的結果，因此波動力學的研究結果不但常常可以作為研究後期結構響應問題的依據和基礎，而且有時可以成為改進或檢驗後期結構響應結果的齣發點，所以，我們說波動力學是固體動力學的理論基礎是一點也不為過的。

《波動力學（第2版）》 麵嚮基礎科學與工程領域的權威參考 本書是“中國科學技術大學精品教材”係列中的一員，旨在為高等院校物理學、力學、工程學以及相關交叉學科的本科生和研究生提供一套係統、深入的波動力學理論體係。本書第二版在第一版的基礎上，進行瞭內容更新與細節完善，力求在保持理論嚴謹性的同時，更貼近當前科學研究的前沿和實際應用的需求。 核心內容概述： 本書內容涵蓋瞭波動力學中最基本、最核心的概念和理論，並逐步深入到更復雜的現象和模型。其結構安排遵循由淺入深、循序漸進的原則，確保讀者能夠建立起紮實的理論基礎，並逐步掌握解決實際問題的能力。 第一部分：基礎波理論 本部分首先從最簡單的綫性波動方程入手，介紹瞭描述波傳播的基本數學模型。 一維波動： 詳細闡述瞭弦的橫振動、聲波的傳播等一維係統的振動和波的特性。通過引入位移、速度、張力、密度等物理量，推導齣波動方程，並分析瞭駐波、行波等基本概念。 二維與三維波動： 將理論推廣至二維和三維空間，討論瞭水波、電磁波等更復雜的波動現象。重點講解瞭波的疊加原理、乾涉、衍射等基本現象，並引入瞭波矢量、頻率、波長等重要物理參數。 能量與動量： 深入探討瞭波的能量和動量概念。講解瞭波的能量密度、能流密度以及動量守恒定律在波動傳播中的應用。這部分內容對於理解波的物理本質至關重要。 第二部分：簡諧振動與阻尼振動 簡諧振動是理解一切復雜振動和波現象的基礎。 簡諧振動的數學描述： 詳細講解瞭簡諧振動的動力學方程，如彈簧振子、單擺等典型係統，並通過求解微分方程，引入振幅、周期、頻率、相位等概念。 受迫振動與共振： 分析瞭外部驅動力作用下的受迫振動，並重點闡述瞭共振現象及其重要性。共振是許多物理和工程現象的關鍵，如聲學共振、機械結構共振等。 阻尼振動： 引入阻尼力的概念，研究瞭欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼等不同阻尼情況下的振動特性。這部分內容對於分析實際係統中能量耗散和振動衰減至關重要。 第三部分：非綫性波與復雜現象 在掌握瞭綫性波動的基礎上，本書進一步拓展到更具挑戰性的非綫性波領域。 非綫性波動方程： 介紹瞭 Burgers 方程、KdV 方程等典型的非綫性波動方程，並討論瞭孤立波（soliton）的存在及其性質。孤立波在光學、水動力學和粒子物理等領域都有著重要的應用。 波的散射與反射： 分析瞭波在遇到障礙物或介質界麵時的散射和反射現象。講解瞭全反射、衍射等光學和聲學中的重要現象。 多普勒效應： 詳細闡述瞭波源或觀察者相對運動時引起的波的頻率變化的現象，並給齣不同情景下的計算公式。多普勒效應在天文觀測、雷達和聲納等領域有廣泛應用。 第四部分：波在不同介質中的傳播 本書還將深入探討波在不同介質中的傳播特性。 各嚮同性介質與各嚮異性介質： 討論瞭波在均勻、各嚮同性介質中的傳播規律，以及在各嚮異性介質（如晶體）中波傳播的特殊性，如雙摺射等。 導波結構： 講解瞭波在特定結構中（如波導管、光縴）的約束傳播現象。這部分內容對於通信工程、微波技術等領域至關重要。 界麵波： 分析瞭波在兩種不同介質界麵上形成的波，如錶麵聲波、錶麵等離子體激元等。 第五部分：高級主題與應用 為瞭使讀者能夠更好地理解波動力學在現代科學技術中的應用，本書還包含瞭一些高級主題。 傅裏葉分析與波動： 強調瞭傅裏葉分析在分解復雜波形、分析頻譜方麵的重要作用。講解瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換在波動問題中的應用。 數值方法： 介紹瞭求解波動方程的數值方法，如有限差分法、有限元法等，為處理復雜邊界條件和非解析解的問題提供瞭工具。 波動力學的現代應用： 簡要介紹瞭波動力學在現代科學技術中的前沿應用，例如： 聲學： 超聲成像、聲學隱身、噪聲控製。 光學： 光通信、激光技術、全息術、納米光學。 地震學： 地震波的傳播與探測。 量子力學： 量子波函數與物質波。 流體力學： 錶麵波、激波。 本書的特色與優勢： 理論體係完整： 從最基礎的波動方程到復雜的非綫性現象，本書構建瞭一個邏輯嚴謹、內容豐富的波動力學理論框架。 數學工具嚴謹： 充分運用瞭微積分、微分方程、矢量分析等數學工具，並詳細推導瞭關鍵公式，強調瞭數學在物理描述中的精確性。 物理概念清晰： 深入淺齣地解釋瞭波動力學的核心物理概念，幫助讀者建立直觀的物理圖像。 例題豐富，練習題設計閤理： 每章都配有詳細的例題，展示瞭理論知識的應用，並設計瞭不同難度層次的練習題，以鞏固和檢驗讀者的學習效果。 強調關聯性： 揭示瞭波動力學與其他物理分支（如經典力學、電磁學、量子力學）的深刻聯係，幫助讀者構建更廣闊的知識體係。 緊跟時代發展： 第二版在內容上有所更新，適當引入瞭與現代科技發展相關的波現象和應用，使其更具時代感和前瞻性。 目標讀者： 本書適閤作為高等院校物理類、應用物理類、力學類、電子信息類、自動化類以及其他相關專業的本科生和研究生教材。同時也適閤從事相關領域研究和工程開發的科技人員作為參考書。 學習本書的價值： 通過學習本書，讀者將能夠： 深刻理解波動現象的本質及其普遍性。 掌握描述和分析各種波動現象的基本理論和數學工具。 具備分析和解決波動力學相關問題的能力。 為進一步學習更深入的物理理論和應用打下堅實基礎。 《波動力學（第2版）》不僅是一本教材，更是一扇通往理解自然界中各種振動和波現象的窗口，是每一位緻力於基礎科學和工程技術領域探索者的必備讀物。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛開始接觸高等物理的學生，對於學習路徑和教材選擇感到有些迷茫。身邊的學長學姐們推薦瞭不少經典教材，其中就有提到波動力學的重要性。我瞭解到，許多核心的物理概念，比如薛定諤方程，都與波動力學有著韆絲萬縷的聯係。我希望這本書能夠用一種清晰易懂的方式，將這些復雜的概念層層剝開，幫助我建立起堅實的理論基礎。我尤其看重教材的引導性，希望它能夠循序漸進，從易到難，而不是上來就拋齣大量晦澀的公式和定理。同時，如果書中能夠包含一些引導性的例題和習題，那就更好瞭，這樣我可以檢驗自己的理解程度，並從中找到解決問題的思路。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理學中那些抽象的概念著迷，尤其是那些能夠描繪自然界宏觀和微觀現象的理論。這本書的標題就深深地吸引瞭我，波動力學本身就是一個既基礎又深刻的領域，它連接著經典物理和量子物理的許多重要進展。我在許多相關的學術文章和講座中都接觸過波動力學的一些初步概念，但總覺得有些碎片化，缺乏一個係統性的梳理。我期望這本書能夠填補我在這方麵的知識空白，讓我能夠從一個更宏觀的視角去理解波的本質，以及它在不同物理體係中是如何錶現的。尤其感興趣的是，作者會如何引入量子力學中的波函數概念，以及如何將其與我們熟悉的經典波動現象聯係起來，這其中一定蘊含著許多精妙的物理思想。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對科學充滿好奇心的普通讀者，雖然沒有接受過專業的物理學訓練，但我一直對我們所生活的世界背後的規律充滿興趣。我常常在科普讀物中聽到關於“波”的概念，比如聲波、光波，甚至聽過關於“量子波”的說法，但這些概念對我來說始終有些朦朧。我希望這本書能夠用一種相對通俗易懂的語言，給我一個關於“波”的全麵而深入的介紹。它應該能解釋清楚到底什麼是波，波有哪些基本屬性，以及波是如何在我們生活的世界中扮演著重要角色的。如果書中能夠包含一些生動形象的比喻和實例，甚至是一些與日常生活相關的有趣現象的解釋，我會非常感興趣，這將幫助我更好地理解這些抽象的科學概念。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真的很用心，紙張的質感和印刷的清晰度都讓人眼前一亮。封麵采用瞭比較簡潔的設計風格，但色調和字體搭配得恰到好處，透露齣一種沉靜而專業的學術氣息。拿到手中，分量感十足，一看就知道是厚實的內容。書脊處的燙金字體也顯得很有檔次，擺在書架上絕對是視覺上的亮點。翻開書頁，一股淡淡的油墨香撲鼻而來，這是很多電子書無法給予的體驗。每頁的排版都十分考究，字號大小適中，行距也閤理，即使長時間閱讀也不會感到疲勞。插圖和公式的呈現方式也很清晰，重點部分有高亮或者加粗處理，方便讀者快速抓住關鍵信息。總的來說，在物質層麵，這本書就已經給瞭我非常好的第一印象，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。它不僅僅是一本書，更像是一件精美的工藝品，體現瞭齣版方在細節上的追求。

評分☆☆☆☆☆

我是一位有著一定物理學基礎的研究生，目前正在進行一項與波動現象相關的課題研究。雖然我的研究方嚮並非直接聚焦於波動力學的理論本身，但深刻理解其底層原理對於我的工作至關重要。我常常在文獻中遇到一些與波動方程、疊加原理、乾涉衍射等相關的數學模型，希望這本書能夠提供一個全麵的框架，幫助我係統地梳理這些知識。我特彆關注書中是否對一些前沿的波動現象有所涉及，比如在凝聚態物理或光學領域中的應用，以及書中對數學工具的闡述是否足夠嚴謹和深入。對於我來說，一本好的教材不僅要傳授知識，更要啓發思考，引導我發現新的研究方嚮。