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:

• 電磁場
• 電磁波
• 物理學
• 高等教育
• 本科教材
• 電磁理論
• 麥剋斯韋方程
• 電動力學
• 電磁兼容
• 通信原理

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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301205082

商品編碼：29729914418

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：1

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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《量子糾纏與時空織錦：探尋宇宙的深層奧秘》 內容概要： 本書旨在帶領讀者踏上一場穿越微觀量子世界與宏觀時空結構的震撼之旅。我們將深入剖析量子糾纏這一令人匪夷所思的現象，揭示其如何挑戰我們對現實的直觀認知，並探討其在信息傳遞、計算以及基礎物理學研究中的革命性潛力。同時，本書還將以前所未有的視角，闡述愛因斯坦的廣義相對論如何將時空視為一張動態編織的織錦，其中物質與能量相互作用，塑造著宇宙的演化。我們將從引力波的探測齣發，窺探黑洞閤並的壯麗圖景，理解暗物質與暗能量如何成為宇宙構成的主要組成部分，並展望未來統一場論的可能性。本書的獨特之處在於，它並非孤立地講解量子力學或廣義相對論，而是緻力於描繪兩者之間錯綜復雜、卻又息息相關的內在聯係，試圖勾勒齣宇宙最根本的運行規律。 第一部分：潛入量子深淵——糾纏的奇異之舞 本部分將從量子力學的基本概念齣發，逐步引導讀者走進那個充滿不確定性與概率的奇妙世界。我們將首先迴顧海森堡不確定性原理，理解微觀粒子行為的根本限製，並藉此引入量子疊加態的概念，體會一個粒子可以同時處於多種狀態的“幽靈”般的特性。 核心的重點將聚焦於“量子糾纏”。我們將詳細解釋糾纏態的形成機製，即兩個或多個粒子之間産生的超越時空限製的關聯。通過貝爾不等式實驗的經典思想實驗，我們將直觀地理解糾纏態如何違背瞭我們基於經典物理學的直覺，即“局域實在論”。例如，當一對糾纏粒子被分隔開極遠的距離後，測量其中一個粒子的某個屬性，會瞬間影響到另一個粒子的相應屬性，這種“鬼魅般的超距作用”是如何發生的？本書將通過生動的類比和深入的邏輯推理，幫助讀者剋服這種認知上的障礙。 我們將探討量子糾纏在信息科學領域的顛覆性應用。例如，量子密鑰分發（QKD）如何利用糾纏的特性，實現理論上不可破解的通信加密。我們將介紹量子隱形傳態（Quantum Teleportation）的原理，理解信息如何在不經過物理傳輸的情況下，從一個地點轉移到另一個地點。此外，對於構建強大的量子計算機，糾纏更是不可或缺的資源。我們將討論量子比特（qubit）如何利用疊加與糾纏，實現指數級的計算能力提升，從而解決傳統計算機難以企及的復雜問題，例如藥物研發、材料設計以及密碼破解等。 除瞭應用層麵，本書還將深入探討量子糾纏對基礎物理學研究的啓示。糾纏是否是連接量子世界與宏觀世界的橋梁？它是否暗示著宇宙在某個更深層次上是信息整體的體現？我們還將簡要介紹量子信息理論的前沿進展，例如量子糾錯碼的研究，以及如何利用糾纏來探索時空本身的量子結構。 第二部分：駕馭時空之弦——廣義相對論的宇宙宏圖 本部分將帶領讀者進入愛因斯坦構建的宏偉宇宙圖景——廣義相對論。我們將從狹義相對論中時間膨脹與長度收縮的奇特現象齣發，引齣質量與能量之間的等價關係（E=mc²），並將其作為理解廣義相對論的基石。 本書的核心將是闡釋廣義相對論如何將時空視為一個統一的、動態的實體。我們將詳細解釋“時空彎麯”的概念，即物質和能量的存在會“壓彎”周圍的時空，而我們所感受到的引力，實際上就是物體在這種彎麯時空中遵循“測地綫”運動的錶現。本書將通過精心設計的思想實驗，例如“等效原理”，來幫助讀者理解引力與加速度之間的深刻聯係。我們將分析光綫在強引力場中的偏摺現象，以及引力紅移的原理，這些都是廣義相對論的重要預言，並已被天文觀測所證實。 引力波的探測將是本部分的一個重要亮點。我們將迴顧引力波的理論預言，並詳細介紹 LIGO、Virgo 等引力波探測器的工作原理。通過分析探測到的引力波信號，例如雙黑洞閤並、中子星碰撞等事件，我們可以直接“聆聽”宇宙中最劇烈的事件，從而以前所未有的方式觀測宇宙。本書將深入解讀這些觀測數據所揭示的關於黑洞性質、中子星物質狀態以及宇宙膨脹曆史的寶貴信息。 我們還將深入探討黑洞的神秘世界。從事件視界到奇點，本書將剖析黑洞這一時空極度扭麯區域的物理特性。我們將討論黑洞的霍金輻射理論，以及它可能如何與量子力學相互關聯，從而為我們理解黑洞蒸發和信息悖論提供綫索。 暗物質和暗能量作為構成宇宙絕大部分組成部分的神秘力量，也將是本部分關注的焦點。我們將迴顧支撐暗物質和暗能量存在的觀測證據，例如星係鏇轉麯綫、宇宙大尺度結構以及宇宙加速膨脹的現象。本書將介紹當前關於暗物質粒子性質和暗能量本質的各種理論模型，並探討如何通過未來的觀測和實驗來進一步揭示它們的真相。 第三部分：量子與時空的交匯——宇宙的統一之夢 本部分將緻力於探索量子力學與廣義相對論這兩大物理學支柱之間可能存在的深層聯係。盡管在各自的領域內都取得瞭輝煌的成就，但它們在描述極端物理條件（如宇宙大爆炸的最初時刻或黑洞內部）時卻常常齣現矛盾。本書將引領讀者審視當前的理論嘗試，試圖構建一個能夠統一描述量子現象和引力現象的“萬有理論”。 我們將介紹量子場論在引力領域應用的睏難，以及量子引力研究麵臨的挑戰。例如，如何處理時空本身的量子漲落？弦理論、圈量子引力等不同的量子引力候選理論將在此被一一介紹，並分析它們的優勢與局限。我們將探討黑洞信息悖論在量子引力研究中的核心地位，以及它可能為我們理解時空本質提供的綫索。 本書將進一步深入討論，糾纏是否可能是構建時空結構的基本要素。一些前沿的理論認為，時空並非一個基本的存在，而是由更基本的量子信息單元通過糾纏關係“編織”而成。我們將探討“ER=EPR”猜想，即愛因斯坦-羅森橋（蟲洞）與愛因斯坦-普利多-波多爾斯基（EPR）對（量子糾纏）之間的等價性，這一猜想可能為連接量子糾纏和時空幾何提供一條全新的視角。 我們將展望未來，展望通過引力波天文學、粒子物理實驗以及更高精度的宇宙學觀測，如何為檢驗這些統一理論提供關鍵證據。本書將鼓勵讀者以開放的心態，擁抱科學的未知，並思考人類在探索宇宙最深層奧秘過程中所扮演的角色。 結語： 《量子糾纏與時空織錦：探尋宇宙的深層奧秘》是一本麵嚮對宇宙本質充滿好奇的讀者的著作。它將帶領你超越日常經驗的束縛，深入到微觀粒子的奇異舞蹈之中，同時也將帶你翱翔於宏偉的時空結構之中。通過對量子糾纏的深入剖析和對廣義相對論的精妙解讀，本書旨在勾勒齣一幅關於宇宙運行最根本規律的壯麗圖景，並激勵讀者思考人類在理解宇宙過程中所麵臨的挑戰與未來的無限可能。本書的內容力求嚴謹而又不失趣味，旨在讓更多人能夠理解並欣賞我們所處宇宙的深刻之美。

評分☆☆☆☆☆

作為一本理工科教材，這本書的習題設置絕對是它的一大亮點，簡直是為“學以緻用”量身定製的。習題的難度梯度設計得非常閤理，從最基礎的公式套用和基本概念檢驗，到中等難度的綜閤應用題，再到最後幾章那些需要深度思考和工程判斷的挑戰題，層層遞進，讓人感到每完成一組練習都是一次實實在在的進步。我尤其欣賞它在習題中融閤瞭現代科技背景的案例，比如關於微波爐的工作原理、射頻電路中的阻抗匹配問題，甚至是光縴通信中的基本概念都有所涉及，這讓枯燥的計算過程充滿瞭現實意義。而且，書後的參考答案和詳細解題步驟，並非簡單的數字羅列，而是附帶瞭對解題思路的精闢總結，糾正瞭我許多似是而非的理解誤區。掌握瞭這些習題的解法，感覺對付考試綽綽有餘，更重要的是，對未來從事相關領域的工作也打下瞭紮實的計算基礎。

評分☆☆☆☆☆

老實說，第一次捧起這本厚厚的書時，內心是有些抗拒的，畢竟“電磁場”這三個字聽起來就充滿瞭計算和抽象。但這本書真正讓我感到驚喜的是，它極力在“工程直覺”和“數學精確性”之間架起一座橋梁。作者似乎非常瞭解學生在學習過程中容易卡在哪裏，因此在講解邊界條件、鞍點法、勒讓德多項式等難點時，總會插入一段“工程師視角”的分析，解釋為什麼要用這種復雜的數學工具，它最終解決瞭什麼實際問題。這種對“為什麼”的強調，極大地提升瞭我的學習興趣。它不僅僅是教我如何解題，更是培養我像一個電磁學專業人士那樣去思考問題——麵對一個復雜的係統，如何快速地進行場域的分解、如何預估主要能量的流嚮。這種思維模式的培養，比單純記住幾個公式要寶貴得多，它塑造瞭一種解決未知物理問題的基本方法論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量簡直是教科書中的典範。紙張厚實，觸感溫潤，即便是長時間閱讀也不會覺得眼睛乾澀疲勞。封麵設計簡潔大氣，透露齣一種嚴謹的學術氣息。內頁排版非常清晰，公式和圖錶的繪製精細度令人贊嘆，那些復雜的矢量圖和電磁場分布圖，都能看得一清二楚，這對於理解那些抽象的物理概念至關重要。特彆值得一提的是，書中的插圖不是那種簡單示意性的，而是深入到物理本質的描繪，比如波的傳播路徑、邊界條件下的場綫扭麯等等，都通過精美的圖形直觀地展現瞭齣來，極大地降低瞭初學者的理解門檻。而且，章節間的邏輯銜接處理得非常自然，讀起來一氣嗬成，仿佛作者在耐心地引導你逐步深入這個迷人的領域。從目錄就能看齣編排的匠心，內容覆蓋麵廣而不冗餘，兼顧瞭理論的深度和工程應用的廣度，這種對細節的極緻追求，讓這本書的閱讀體驗本身就是一種享受。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的作者在內容組織上的功力，簡直是大師級的。它不像某些教材那樣，上來就堆砌一堆生澀難懂的數學推導，讓人望而卻步。這本書的敘事節奏把握得極好，總是在必要的理論引入後，立刻跟上貼閤實際的物理圖像解釋。比如講解法拉第定律和麥剋斯韋方程組時，作者沒有直接跳到積分形式，而是先用非常生動的語言和例子解釋瞭電磁場是如何“相互激發”和“自我維持”的，這對於建立起場的概念至關重要。更妙的是，書中穿插瞭大量的“思考題”和“拓展討論”，這些部分並非強求計算，而是引導讀者去思考這些理論在真實世界中意味著什麼，比如天綫設計的基礎、電磁屏蔽的原理等等，這種“知其然更要知其所以然”的教學思路，讓人感覺自己不是在被動接受知識，而是在主動探索。讀完一些章節，會有一種豁然開朗的感覺，知識點之間的聯係被構建得異常堅固。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度達到瞭一個令人印象深刻的平衡點。它在介紹基礎理論時，比如靜電場和恒定磁場，其闡述的嚴謹性足以媲美最頂尖的純理論著作，每一個定義、每一個定理的推導都經得起最嚴格的審視。然而，它並沒有止步於此，而是非常自然地過渡到瞭動態電磁場和電磁波的傳播，這部分內容的處理尤為精彩。作者對波的特性，如反射、摺射、繞射等現象的描述，不僅基於數學模型，更輔以豐富的類比和幾何光學、物理光學思維的結閤，使得電磁波這種看不見摸不著的東西，變得可以被清晰地想象。這種對物理圖像的重視，遠超齣瞭許多隻關注數學形式的教材。對於那些希望深入研究電磁兼容性（EMC）或射頻識彆（RFID）等前沿領域的讀者來說，這本書提供的底層理論支撐是無可替代的基石。