高分子材料概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:吴其晔冯莺

出品人:

页数:259

译者:

出版时间:2004-8

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111145431

丛书系列:

图书标签:

• 高分子材料
• 材料科学
• 高分子化学
• 高分子物理
• 工程塑料
• 橡胶
• 纤维
• 聚合物
• 材料工程
• 高分子概论

现代光学与光子学导论 书籍简介 本书旨在为物理学、电子工程、材料科学等相关领域的学生、研究人员和专业技术人员提供一个全面、深入且与时俱进的现代光学与光子学基础知识体系。我们聚焦于光的波动性质、与物质的相互作用，以及如何利用这些原理设计和制造先进的光学器件与系统。本书内容覆盖了从经典几何光学到前沿量子光学及光电子学的核心概念，力求在理论深度与工程应用之间取得完美的平衡。 第一部分：光的基础与几何光学 本部分首先回顾了光的本质，从电磁波理论出发，详细阐述了光场的性质、偏振态的描述及其动力学演化。我们深入探讨了光在介质中的传播规律，包括折射定律的微观机制解释，以及全内反射现象在光纤通信中的关键作用。 光的电磁本质与麦克斯韦方程组： 重新审视了光波的横波特性，讨论了不同介质中光速的依赖性（色散关系），并引入了复折射率的概念来描述吸收和增益过程。 几何光学极限与成像系统： 虽然现代光学强调波动性，但对几何光学的扎实理解仍然是光学系统设计的基石。本章详细分析了理想透镜和反射镜的成像理论，引入了傍轴近似，并对球面像差、彗差等初级像差进行了详尽的数学描述与校正方法探讨，包括利用光线追迹法进行系统优化。 光的偏振态： 深入分析了线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的数学表示（琼斯矩阵），以及它们在通过双折射晶体（如波片）后的状态变化。斯托克斯参量被引入以描述自然光和部分偏振光的描述。 第二部分：波动光学与干涉衍射 本部分是本书的核心，集中讨论光波的叠加原理及其衍射效应，这是理解所有现代光学现象和器件性能的关键。 干涉原理与应用： 从惠更斯-菲涅耳原理出发，详细推导了杨氏双缝干涉、薄膜干涉（如抗反射涂层设计）的强度分布公式。特别关注了迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗（F-P）干涉仪的结构、工作原理及其在精密测量（如波长标准、光谱分析）中的应用。 衍射理论： 区分了菲涅耳衍射（近场）和夫琅禾费衍射（远场）。对单缝、圆孔以及二维周期性结构（如光栅）的衍射图案进行了详尽的理论计算。重点分析了光栅的色散和分辨本领，并探讨了相衬成像中的相位效应。 傅里叶光学与空间滤波： 将傅里叶变换的数学工具引入光学系统，建立了光场传播与透镜的傅里叶变换之间的联系。深入讲解了利用傅里叶平面进行空间频率滤波（如去除图像噪声、实现图像处理功能）的技术。 第三部分：光与物质的相互作用及光学元件 本部分关注光如何与原子、分子及宏观材料发生作用，并介绍了实现这些作用的精密元件。 吸收、发射与辐射： 基于玻尔模型和更严格的量子力学基础，阐述了原子能级间的跃迁机制（自发辐射、受激辐射和吸收）。详细讨论了黑体辐射定律及其在热辐射源中的意义。 散射理论： 区分了瑞利散射（与波长的四次方成反比）和米氏散射，解释了天空的蓝色和云层的白色。简要介绍了拉曼散射在分子结构分析中的应用。 光学薄膜与增反膜设计： 详细阐述了多层介质薄膜的电磁场边界条件，并给出了通过控制膜层厚度和折射率来实现特定光谱响应（如高反射镜、增透膜）的矩阵方法。 激光原理与基础： 激光作为现代光电子学的核心，拥有专门的一章。内容包括粒子数反转、阈值条件、腔体模式（纵模和横模）的控制，以及不同类型的激光器（如固体激光器、半导体激光器）的工作原理。 第四部分：先进光子学与成像技术 本部分将理论知识应用于当代最前沿的光学技术和工程领域。 光纤光学与导波理论： 从亥姆霍兹方程出发，推导了光在介质波导中的模式（TE、TM、HE/EH模式）。详细分析了单模光纤和多模光纤的特性、模间色散和截止波长。引入了光纤的非线性效应在超快光纤激光器中的作用。 调制、探测与光电子学： 探讨了光电效应、光电导效应，介绍了PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）的工作原理及响应速度限制。深入研究了电光效应和声光效应在光信号调制和偏转中的应用，特别是铌酸锂（LiNbO3）调制器。 现代成像技术： 涵盖了衍射极限和分辨率的根本限制。重点介绍了自适应光学系统如何通过实时补偿大气或介质引起的波前畸变来提高成像质量。同时，概述了全息成像的基本原理及其在信息存储和波前再现中的潜力。 非线性光学基础： 探讨了高强度光束与物质相互作用产生的二次谐波产生（SHG）、参量放大（OPA）等效应。这部分内容为超快激光、频率转换和先进光谱学奠定了理论基础。 本书的特点在于紧密结合实际案例和现代科学工具，力求让读者不仅理解“为什么”（物理原理），更能掌握“如何做”（工程实现）。大量的例题和习题穿插其中，以巩固读者的计算能力和问题解决能力。

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这本书的语言风格有一种沉稳而富有洞察力的特点，它不像某些学术著作那样枯燥乏味，但在保持严谨性的前提下，文字的表达力也值得称赞。作者在阐述复杂的物理化学原理时，常常能捕捉到那些关键的、往往被忽略的物理图像。例如，在解释高分子链的松弛行为时，作者没有直接跳入复杂的粘弹性模型，而是先用生动的语言描述了不同温度下高分子链段运动的“受限性”和“协同性”，这种描述方式极大地降低了理解门槛。即便是涉及到复杂的数学描述，作者也会配以详尽的文字注释，解释公式中每一个变量的物理意义和来源，避免了读者在公式面前望而却步。整体来看，行文节奏把握得当，论述深入而不失温度，让人在吸收尖端知识的同时，也感受到作者对科学的尊重和对读者的体恤。这本书的阅读体验，更像是与一位经验丰富、知识渊博的导师进行深入的、循序渐进的学术交流。

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我阅读了这本关于材料科学的著作，深感其内容的广博与深邃，尤其是对特定合成方法的阐述，简直是教科书级别的典范。作者在论述聚合物的聚合反应动力学时，没有停留在表层的概念介绍，而是深入挖掘了热力学与反应速率之间的复杂耦合关系。例如，对于自由基聚合，书中不仅详细列举了引发剂的选择标准及其对分子量分布的影响，还通过严谨的数学模型推导，清晰展示了链增长、链转移和链终止这三大竞争过程如何共同决定最终聚合物的宏观性能。我尤其欣赏作者在处理高阶概念时的叙述方式，他们擅长运用类比和对比的手法，将抽象的反应机理具象化，使得即便是初次接触这些复杂反应的读者，也能迅速抓住核心逻辑。书中对不同催化剂体系，比如齐格勒-纳塔催化剂在烯烃聚合中的选择性和活性，进行了细致入微的比较分析，这对于未来从事功能性高分子设计的研究人员来说，无疑提供了极其宝贵的理论基础和实践指导框架。这种由浅入深、逻辑严密的写作风格，体现了作者深厚的学术功底和极高的教学热情。

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这本书的排版和装帧设计简直是一场视觉盛宴，虽然我关注的重点是内容本身，但不得不说，翻开扉页的那一刻起，我就被那种沉稳又不失现代感的风格所吸引。纸张的质感非常细腻，即便是长期翻阅，也不会有那种廉价的粗糙感，这对于一本需要经常查阅的工具书来说，绝对是一个巨大的加分项。装帧的锁线工艺处理得相当扎实，可以平摊在桌面上而无需费力按压，这极大地提升了阅读体验，尤其是在对照图表或者需要抄录笔记的时候，这一点尤其重要。封面设计没有采用那种过度花哨的图样，而是以一种极为克制、富有设计感的色块组合呈现，主标题的字体选择也十分考究，既保证了信息的清晰传达，又传递出一种专业、严谨的学术气息。阅读过程中，我注意到插图和公式的印刷清晰度极高，即便是涉及到复杂的化学结构式和微观形貌图，线条和细节也毫不出差错，这表明出版社在制版和印刷环节上投入了极大的精力，确保了专业知识载体的最高品质。这种对细节的极致追求，让这本书不仅仅是一本知识的载体，更像是一件值得收藏的工艺品，每次拿起它，都能感受到一种由内而外的敬意。

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这本书的案例分析部分处理得尤为出色，它成功地架起了纯粹理论与实际工程应用之间的桥梁，这一点对于工程背景的读者来说，是至关重要的。我注意到，书中选择的案例并非那种陈旧的、缺乏现实意义的例子，而是紧密结合了当前工业界面临的挑战，例如，在讨论复合材料的界面增强机制时，作者不仅回顾了传统的湿润性理论，更引入了先进的表面化学改性技术在提高纤维与基体粘结力方面的最新进展。更令人称道的是，每个案例分析都附带有详细的参数设定和结果评估，这使得读者可以清晰地追踪从初始设计到最终产品性能评估的完整链条。比如，在介绍新型阻燃材料的开发时，书中详细对比了不同添加剂（如无机氢氧化物与磷系化合物）在热解过程中释放的阻燃效应差异，并用实验数据佐证了机理的有效性。这种脚踏实地的写作风格，让理论不再是空洞的公式堆砌，而是真正可以指导解决实际问题的强大工具，让人在阅读时充满了“原来如此”的顿悟感。

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从整体结构和章节编排上看，这本书的逻辑流畅度和知识体系的完整性达到了一个令人惊叹的高度。它似乎遵循了一种“先宏观后微观，先基础后前沿”的递进式学习路径。开篇部分对于聚合物的基本概念界定极其清晰，无论是术语的定义还是分类标准，都做得非常到位，为后续深入学习打下了坚实的基础。随着章节的推进，内容的复杂度逐步攀升，从简单的线性高分子结构解析，逐步过渡到复杂的网络结构、液晶态聚合物的构建，直至最后对生物医用材料和电子高分子的前瞻性探讨。这种精心设计的章节衔接，使得知识点之间的跳转自然平滑，读者不会感到突兀或知识断层。特别是作者在每一章末尾设置的“拓展阅读推荐”和“自测思考题”，极大地激发了读者的主动探索欲望。这些思考题往往设计得很有深度，要求读者综合运用前几章学到的知识进行分析和判断，有效锻炼了独立思考和解决复杂问题的能力，这比单纯的知识灌输要有效得多。

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