电磁波理论(中)(影印版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:孔金瓯

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:29.0

装帧:平装

isbn号码:9787040115918

丛书系列:国外优秀信息科学与技术系列教学用书

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电磁波的奥秘：从 Maxwell 方程到现代应用 电磁波，这一无处不在却又充满神秘力量的存在，深刻地影响着我们生活的方方面面。从无线通信的便捷，到医学影像的精准，再到宇宙探索的深邃，电磁波的理论基础和应用实践，构成了现代科学技术发展的重要基石。本书旨在深入剖析电磁波的理论精髓，追溯其发展脉络，并展望其在未来科技领域的光辉前景。 第一章：电磁学的基石——静电学与静磁学 理解电磁波，必须从最基本的电荷与磁场相互作用入手。本章将详细介绍库仑定律，揭示电荷间的静电力大小与方向，以及电场强度和电势的概念，为理解电荷的分布与运动奠定基础。随后，我们将深入探讨安培定律，阐明电流如何产生磁场，以及磁场对载流导体的作用力，即洛伦兹力。法拉第电磁感应定律的引入，则标志着电与磁之间动态联系的揭示——变化的磁场能够产生电场，为电磁波的诞生埋下了伏笔。高斯定律在电场和磁场中的应用，也将帮助我们更深刻地理解电荷和磁荷（尽管磁荷至今未被发现）的分布规律。通过对这些基本定律的系统梳理，读者将建立起对电磁场基本性质的宏观认识。 第二章：麦克斯韦方程组——连接电与磁的宏伟蓝图 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，这位伟大的物理学家，通过整合前人的研究成果，并做出关键的理论飞跃，提出了描述电磁现象的统一方程组。本章将对麦克斯韦方程组的四个基本方程进行逐一详解，包括： 高斯磁定律（$ abla cdot mathbf{B} = 0$）： 阐述了不存在孤立磁单极子的事实，磁力线总是闭合的。 法拉第感应定律（$ abla imes mathbf{E} = -frac{partial mathbf{B}}{partial t}$）： 描述了变化的磁场如何产生电场，这是电磁感应现象的数学表达。 高斯电定律（$ abla cdot mathbf{E} = frac{ ho}{epsilon_0}$）： 说明了电荷是电场的源头，电场线从正电荷出发，终止于负电荷。 安培-麦克斯韦定律（$ abla imes mathbf{H} = mathbf{J} + frac{partial mathbf{D}}{partial t}$）： 揭示了产生磁场的原因不仅有传导电流，还有变化的电场（位移电流）。 我们将深入探讨位移电流这一概念的关键性，它是麦克斯韦方程组的精髓所在，也是电磁波能够产生的根本原因。通过对这些方程的深入分析，读者将理解电场和磁场是如何相互转化、相互激发的，从而构建起一个动态的、统一的电磁场理论框架。 第三章：电磁波的诞生与传播 在麦克斯韦方程组的框架下，一个激动人心的推论应运而生——电磁波。本章将详细推导电磁波方程，展示当电场和磁场发生时空变化时，它们如何以波的形式在空间中传播。我们将揭示电磁波的几个关键特性： 横波性质： 电场和磁场矢量均垂直于波的传播方向。 速度： 电磁波在真空中的传播速度等于光速$c = frac{1}{sqrt{mu_0 epsilon_0}}$。这一惊人的发现，直接将电磁波与光联系起来，揭示了光本质上就是一种电磁波。 能量传输： 电磁波携带能量，能量的密度和传播方向可以通过坡印廷矢量来描述。 周期性与频率： 电磁波的传播具有周期性，其频率（$f$）决定了电磁波的类型，波长（$lambda$）则与其满足关系 $lambda = c/f$。 我们将分析不同频率的电磁波，从低频的无线电波到高频的伽马射线，它们共同构成了宽广的电磁频谱。 第四章：电磁波与物质的相互作用 当电磁波遇到物质时，会发生一系列复杂的相互作用。本章将深入探讨： 反射与折射： 电磁波在不同介质界面上的反射和折射现象，是光学和许多现代技术（如光学仪器、雷达）的基础。我们将引入斯涅尔定律，并分析菲涅尔方程，解释不同偏振的电磁波在界面上的反射和透射系数。 吸收与散射： 物质对电磁波的吸收会将其能量转化为热能或其他形式的能量，例如紫外线被皮肤吸收产生晒伤。散射则是电磁波在传播过程中遇到不均匀介质而改变方向的现象，如瑞利散射解释了天空为何呈现蓝色。 衍射与干涉： 电磁波绕过障碍物或通过狭缝传播时会发生衍射，叠加时会产生干涉条纹。这些现象是理解波的波动性的重要证据，也是许多光学测量和成像技术的基础。 极化： 电磁波的电场矢量振动方向的规律性变化称为极化。我们将介绍线极化、圆极化、椭圆极化等概念，并探讨极化在通信、液晶显示等领域的重要性。 第五章：电磁波的辐射源与天线理论 电磁波并非凭空产生，而是由变化的电荷和电流所辐射。本章将聚焦于电磁波的辐射源，并重点介绍天线理论： 偶极子辐射： 最基本、最重要的电磁波辐射源之一是电偶极子。我们将分析振荡电偶极子如何产生电磁波，以及其辐射场的特性，如方向性和功率。 其他辐射源： 讨论更复杂的电磁波辐射源，如磁偶极子、电四极子等，以及它们在不同情况下的贡献。 天线的基本原理： 天线是实现电磁波发射与接收的关键器件。我们将介绍各种基本天线类型，如线天线、偶极子天线、环天线、喇叭天线等，并讨论天线的参数，如增益、方向图、阻抗匹配等。 天线阵列： 通过组合多个天线单元，可以实现更优化的辐射特性，如更强的方向性、更高的增益等，这在雷达、移动通信等领域有着广泛应用。 第六章：现代科技中的电磁波应用 电磁波理论的发展，催生了无数改变人类生活的科技创新。本章将回顾并展望电磁波在各个领域的广泛应用： 通信领域： 无线电通信、电视广播、手机通信、卫星通信，乃至日益发展的5G、6G技术，都离不开电磁波的传输。我们将探讨不同频段的电磁波在通信中的作用，以及调制解调技术的原理。 遥感与探测： 雷达、微波遥感、红外探测等技术，利用电磁波与目标的相互作用来获取信息，广泛应用于气象、军事、地理测绘、环境监测等领域。 医学领域： X射线成像、核磁共振成像（MRI）、超声波诊断（虽然超声波是机械波，但其成像原理与电磁波探测有共通之处，且在医学成像领域常与电磁波技术结合提及），这些技术极大地提高了疾病诊断的准确性。 能源与工业： 微波加热、感应加热等技术在工业生产和日常生活中扮演着重要角色。 科学研究： 天文学利用射电望远镜、光学望远镜接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙的奥秘。粒子加速器和各种探测器也广泛应用电磁场的原理。 第七章：未来展望——电磁波理论的新前沿 随着科学技术的不断进步，电磁波理论的研究仍在不断深入，并催生新的应用方向： 超材料与负折射率材料： 能够操控电磁波传播的奇异材料，可能实现隐身衣、超分辨成像等科幻级的应用。 太赫兹技术： 介于微波和红外线之间的太赫兹波，具有穿透性强、高带宽等特点，在安检、生物成像、通信等领域潜力巨大。 量子电动力学： 将电磁波与量子力学相结合，深入理解光子与物质的相互作用，为发展量子通信、量子计算等前沿技术奠定基础。 电磁兼容性（EMC）： 随着电子设备的日益普及，确保它们之间不互相干扰变得越来越重要，电磁兼容性研究是现代电子设计不可或缺的一部分。 本书力求从理论到实践，从基础到前沿，全面而深入地展现电磁波的迷人世界。希望通过本内容的学习，读者能够建立起对电磁波的深刻理解，并激发对这一领域更广泛的探索热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书已经绝版了，图书馆的又被人借走了，我只好找了本不是很清晰的扫描版打印出来看。 错误实在太多，现在第二遍进行中，所以隔一段时间才会更新一次…… 有些可能是我理解错误，有些错误可能没被发现，有些可能是扫描不清楚造成的，因此以下仅供参考（不过大部分错误都不是...

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这本书的装帧设计，说实话，初拿到手的时候，我有点失望。封面设计得相当朴实，如果用“低调”来形容都算是客气的了，感觉像是上世纪八九十年代的教材风格，配色偏向于沉闷的蓝灰色调，字体选择也比较传统，缺乏现代感。内页的纸张质量，虽然尚能接受，但与现在市面上那些追求阅读体验的影印版书籍相比，明显要逊色一筹，有点偏薄，透光性略强，长时间阅读下来，眼睛会感到些许疲惫。装订方面，由于是影印版，纸张的裁切和胶装的紧密程度，都透露出一种“功能性优先”的制作思路，少了些许精美和耐看。不过，话说回来，作为一本理论性极强的专业书籍，也许设计者更注重的是内容的稳定呈现而非视觉上的华丽。内页的排版，虽然清晰度尚可，但边距处理得比较紧凑，很多公式和图表紧贴边缘，给人一种局促感。尤其是那些复杂的电磁场矢量图，在影印过程中，线条的精细度有所损失，这对于需要仔细辨认细节的学习者来说，无疑是一个小小的挑战。总的来说，这本书的外在形象，更像是一位严谨的、不事雕琢的学者，它不会用花哨的外表来吸引你，而是将所有的“体面”都留在了知识的内核之中。对于追求便携和手感的读者来说，这可能不是一个理想的选择，但对于那些只看重内容价值的硬核学习者，也许这种朴素反而成了一种专注的象征。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图示和例题部分，坦白说，是其相对薄弱的环节之一。理论书籍的生命力很大程度上依赖于清晰的插图来具象化抽象的物理场景，但在这本书中，插图的数量相对较少，且细节表现力有待加强。比如，在介绍波导管中的模式分布时，三维场的矢量图显得有些单薄，缺乏必要的剖面示意图来辅助理解能量的传输路径。很多需要空间想象力的部分，作者仅仅依靠文字的描述来弥补图示的不足，这对于习惯于视觉学习的现代读者而言，是一个不小的障碍。再谈到例题，虽然书末附带的习题列表很详尽，覆盖面极广，但往往只是给出题目，缺乏详细的解题步骤或最终答案。这使得读者在自我检测学习效果时，只能依靠反向推导来验证自己的答案，效率自然不高。对于那些渴望通过“做题”来掌握知识点的读者来说，这本书提供的支持力度明显不足。它更像是一本理论的“百科全书”，而非一本“习题指导手册”，需要学习者自行搭配配套的习题解析资源才能达到最佳的学习效果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑架构和内容组织，简直是一场对心智的严峻考验。它并非采用那种由浅入深、循序渐进的温和引导方式，而是直接将读者抛入了电磁理论的深水区。开篇的几个章节，对于麦克斯韦方程组的建立和阐释，就使用了大量抽象的数学推导，毫不留情地展示了其深厚的理论根基。每一个定义、每一个假设，都建立在前置知识的坚实地基之上，对于基础不够扎实的读者，很容易在第三章的“边界条件分析”处就产生严重的“认知脱节”。我发现自己不得不频繁地翻阅后面的附录和补充材料，甚至需要借阅其他更基础的电磁学教材来辅助理解某些关键概念的物理图像。作者在处理波动方程和坡印廷矢量时，那种推导的连贯性和数学上的严谨性令人敬佩，但也使得阅读过程充满了“爬坡感”。它要求读者不仅要理解公式本身，更要洞察其背后的物理意义和限制条件。这种“高门槛”的写作风格，无疑筛选掉了那些只想快速浏览或泛泛了解皮毛的读者。它更像是一份给专业研究人员准备的参考手册，而非大学本科的入门读物。每次攻克一个难点章节，成就感油然而生，但过程中所耗费的精力，也确实是巨大的。

评分☆☆☆☆☆

作为一本影印版，其翻译质量的参差不齐，是阅读体验中一个绕不开的话题。虽然整体上，技术术语的对应是准确的，但很多长难句的翻译，保留了原文的结构痕迹，显得有些生硬和拗口。尤其是在解释一些微妙的物理概念时，翻译的措辞有时会让人产生歧义，需要反复咀嚼原文的语境才能确定作者的本意。例如，对于某些表示“近似”或“局域”的副词的翻译，如果处理不慎，很容易在电磁波的远场近似分析中造成理解上的偏差。此外，影印带来的另一个问题是注释和页边空白的处理。原书作者在边栏中可能留有一些手写的简短批注或者标记，在影印过程中，这些标记有时被模糊化，或者与正文混在一起，分散了注意力。更重要的是，由于是影印本，无法像原版教材那样方便地在空白处做笔记和标记，这对于需要反复研读和标记重点的读者来说，极大地削弱了其作为学习工具的实用性。我常常需要在旁边备一本空白笔记本，将关键的推导步骤重新誊抄一遍，才能真正将知识内化，这无疑增加了学习的额外负担。

评分☆☆☆☆☆

从历史价值的角度来看待这本书，它无疑承载着一定的时代烙印和学术贡献。毕竟，能被选为影印出版的经典，其理论深度和在特定研究领域的影响力是毋庸置疑的。然而，这种“经典性”也带来了一个挑战——内容上的时代局限性。在诸如数值计算方法、电磁兼容性（EMC）和高频电路设计等与现代技术联系紧密的领域，这本书的论述深度和广度，明显不如近二十年出版的专业书籍那样与时俱进。例如，它对有限元法（FEM）或时域有限差分法（FDTD）的介绍，更多停留在基础概念的层面，缺乏现代软件应用中所需的复杂边界条件处理和收敛性分析的深入探讨。对于那些希望直接将所学知识应用于当前工程实践的读者而言，这本书可能需要大量的“知识更新”工作，即需要读者自己去补充最新的数值模拟技巧和实验验证方法。所以，它更像是一块坚实的地基，而非一座可以直接入住的现代高楼。阅读它，是为了追溯理论的源头，理解那些核心原理是如何被系统化和建立起来的，但若想站在巨人的肩膀上看得更远，我们还需要自己添砖加瓦，引入新的工具和视角。

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