高等数学学习指导（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华南理工大学出版社

作者:黄新耀,蔡健

出品人:

页数:283

译者:

出版时间:2005-4

价格:22.50元

装帧:

isbn号码:9787562321927

丛书系列:

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现代光学导论：光与物质相互作用的物理图景 作者： 张伟，李明，王芳 出版社： 科学技术文献出版社 出版日期： 2024年10月 --- 内容简介 《现代光学导论：光与物质相互作用的物理图景》是一本全面、深入且富有启发性的教材与专著，旨在为物理学、电子工程、材料科学以及生物医学工程等领域的研究人员和高年级本科生、研究生提供一套扎实的现代光学基础知识体系。本书跳出了传统光学教材侧重于几何光学和经典波动光学的局限，将重点聚焦于光与物质在微观和宏观尺度上的复杂相互作用机制，构建一个清晰、统一的物理图景。 本书共分为十二个章节，内容涵盖了从经典光场理论到量子光学前沿的多个关键领域，注重理论推导的严谨性与实际应用的关联性。 第一部分：光场的经典描述与传播（第1-4章） 第1章：电磁波理论的回顾与深化 本章从麦克斯韦方程组出发，系统回顾了电磁波在均匀、各向同性介质中的传播规律。重点讨论了坡印廷矢量、波阻抗以及平面波、球面波的严格数学表达。引入了光场的相干性概念，详细分析了光场的空间相干性与时间相干性，为后续的干涉和衍射分析奠定基础。 第2章：傅里叶光学基础 傅里叶变换是现代光学分析的强大工具。本章深入讲解了傅里叶光学在光学系统中的应用，包括薄透镜的衍射理论、傅里叶平面与像空间的对应关系。详细分析了空间频率域对图像形成和滤波过程的控制，为理解光学信息处理和成像系统的分辨率极限提供理论框架。 第3章：衍射理论的精确处理 本章超越了夫琅禾费衍射的近似，引入了菲涅尔衍射的精确描述，并探讨了惠更斯-菲涅尔原理的现代诠释。重点讨论了光栅理论、圆孔衍射，并引入了矢量衍射理论来处理非均匀介质中的光场分布。 第4章：偏振态与复杂光束 偏振不再被视为简单的横波性质，而是作为光场角动量和能量流的重要表征。本章详细讨论了斯托克斯参量、琼斯矩阵以及穆勒矩阵在描述任意偏振态（包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振）中的应用。特别辟出专题介绍了几何相位、贝里相以及涡旋光束（光子轨道角动量，OAM）的产生与特性。 第二部分：光与物质的相互作用机制（第5-8章） 第5章：介质中的色散与吸收 本章深入探讨了宏观介质的电磁响应。从洛伦兹模型出发，推导了介质的复介电函数与折射率、吸收系数之间的关系。详细讨论了克拉默斯-克罗尼格关系式，解释了正常色散与反常色散的物理根源，并分析了等离子体和金属中的光传播特性。 第6章：光在界面上的反射与折射 本章在经典菲涅耳公式的基础上，引入了表面等离子激元（SPP）和表面声子激元（SALP）的概念。深入分析了全反射现象，讨论了Goos-Hänchen位移，并引入了椭偏测量法作为分析薄膜和表面特性的重要光学工具。 第7章：散射理论与介质结构 散射是理解微观结构成像和材料表征的关键。本章系统介绍了瑞利散射、米氏散射的理论模型和适用范围。重点阐述了光子晶体（Photonic Crystals）的能带理论，解释了布拉格反射和光子带隙的形成，以及光子晶体如何调控光流。 第8章：非线性光学基础 本章是现代光学的核心内容之一。从材料的极化强度与电场强度的非线性关系出发，推导了二阶非线性效应（如倍频、和频、差频产生）和三阶非线性效应（如自相位调制、自聚焦）的耦合微分方程。详细分析了相位匹配的物理条件及其在高效频率转换中的重要性。 第三部分：先进光学成像与测量技术（第9-12章） 第9章：光学成像与像差理论 本章将傅里叶光学应用于实际成像系统，分析了系统的调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF）。详细讨论了由透镜和光路设计引入的几何像差（球差、像散、彗差等）和色差，并介绍了消除或校正这些像差的方法。 第10章：全息术与干涉测量 全息术作为一种记录和再现完整光场信息（振幅和相位）的技术，在本章得到全面介绍。从Gabor到Leith-Upatnieks的全息原理，系统讲解了数字全息成像（DHI）的原理和应用。干涉测量部分侧重于高精度测量，如双波长干涉和相移干涉技术。 第11章：激光物理与腔模 激光是现代光学的核心光源。本章简要回顾了受激辐射原理，重点讨论了激光振荡器的模式结构。详细分析了光学谐振腔的稳定性条件，并深入探讨了纵模、横模（TEM$_{mn}$）的分布，以及锁模技术的基本原理。 第12章：量子光学前沿概念 本章作为对前述经典光学的提升，引入了光量子的概念。讨论了光子的量子特性，包括光场量子化、光子统计（泊松分布、团聚现象）和压缩态光（Squeezed Light）的概念。简要介绍了量子隐形传态和量子光学在精密测量中的潜在应用。 --- 本书特色 1. 深度与广度的平衡： 本书在覆盖经典光学的核心内容的同时，并未回避现代光学研究的前沿主题，如轨道角动量、非线性效应的微观机理和量子光场。 2. 严谨的数学推导： 所有的核心物理模型和公式都提供了清晰、完整的数学推导过程，强调物理图像与数学工具的有机结合。 3. 注重应用关联： 每一章节的理论分析都紧密结合了现代光学技术，如光谱学、微纳加工、光通信和生物成像中的实际应用案例。 4. 丰富的插图与例题： 配备了大量概念图、光路图和数值模拟结果图，帮助读者直观理解复杂的物理现象。每章末尾设有适量的习题，难度分层，以巩固学习效果。 《现代光学导论》致力于提供一种超越传统教材的、面向21世纪物理学和工程学挑战的光学视野。

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我得说，这本资料在“习题解析”这一块做得实在是太到位了，简直是超出了我的预期。市面上很多学习辅导书，对习题的讲解无非就是把答案写出来，顶多再写两步计算过程，但对于为什么选择这种解法、有没有其他更巧妙的方法、以及哪些容易出错的点，往往一带而过。这本书完全不同，它对每一个例题的剖析都像是在进行一场微型的学术研讨。比如，遇到一个积分题，它会先给出最常规的换元法或者分部积分法，然后会特意开辟一个小栏目，分析一下如果使用拉格朗日乘数法（虽然这个可能稍微有点超纲，但能看到它思考的广度），或者讲解为什么直接用这种方法会陷入死循环。我特别喜欢它对“思维定势”的打破，它教会我的不只是怎么解题，更是怎么“看”题，怎么从题目的结构中预判最佳的切入点。对我而言，比起做十道会做的题，不如弄懂一道讲解得透彻的例题，而这本书恰恰提供了后者极致的体验。每次做完一套习题，回头对照它的解析看一遍，总能发现自己思考上的盲区和思维上的惰性，这种进步是立竿见影的，非常扎实。

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这本书，说实话，拿到手里的时候我就感觉有点“沉甸甸”的，不仅仅是它厚度带来的物理重量，更多的是我对即将面对的那些复杂概念的心理准备。我之前在学习微积分下册内容的时候，遇到过不少拦路虎，尤其是那些涉及到多变量函数、积分变换和级数收敛性的部分，感觉脑子总是在“打结”。这本学习指导，我最欣赏它的地方在于它没有直接丢给我一堆公式和定理，而是像一个经验丰富的老教师在循循善诱。它会先用非常生活化的例子来引入一个抽象的概念，比如在讲到曲面积分的时候，它会拿我们熟悉的河流或者一个不规则的容器来类比，让你对那个“穿过表面”的物理意义有个直观的认识。更棒的是，它对那些证明的逻辑链条梳理得极其清晰，很多教科书上‘显然’的步骤，它会细致地拆解成好几个小步骤，并告诉你每一步背后的数学原理是什么，这对于我这种喜欢刨根问底的人来说，简直是福音。每一次我感觉要被某个复杂的定理绕晕的时候，翻开这本书，总能找到那个清晰的“路标”，把我从迷雾中带出来。它不是那种冷冰冰的参考书，更像是一个耐心的陪练，让你在反复的练习和理解中，真正掌握那些看似高深莫测的知识体系。

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这本书在处理一些“边界情况”和“易错点”的细节上，体现出了极高的专业水准和对学生学习过程的深刻洞察。很多教材在讲到某个定理时，都会有一个前提条件，比如“函数在闭区间上连续且可导”，但很少会深入探讨如果某个条件不满足时，结论会发生什么变化。这本书在这方面做了大量的补充说明。它会设置专门的“陷阱警示”或者“边界探讨”板块，通过构造反例来直观地展示，如果不注意某个微小的假设条件，整个解题思路就会完全错误。例如，在讨论泰勒级数展开的时候，它会详细分析收敛半径的确定过程，并给出一些在收敛区间边缘点需要额外注意的细节。这种对“为什么不能”比对“为什么能”的关注，极大地提升了我对数学严谨性的理解。这不仅仅是教会我如何得分，更重要的是，它培养了我一种审慎的、不轻易下结论的数学思维习惯，这是比任何分数都更宝贵的财富。

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这本书的排版和视觉设计，说实话，在理工科辅导书里算是相当清爽、不那么“劝退”的了。我以前用的很多参考书，密密麻麻全是字，公式挤在一起，看得人头晕眼花，光是适应那种阅读环境就要消耗掉我不少精力。这本《学习指导》在这一点上处理得非常人性化。它在关键概念和重要公式的地方，会采用不同的字体加粗或者用醒目的色块框起来，使得重点一目了然，即使是快速翻阅查找资料时，也能迅速定位到自己需要复习的部分。更重要的是，它对图示的运用非常精妙。在讲解像散度、旋度或者高维空间曲面的概念时，那些辅助的几何图形和向量场示意图，画得既准确又直观，很多依赖纯文字描述难以想象的立体结构，通过这些图示瞬间就清晰起来了。这大大降低了理解的门槛，让那些本来就抽象的知识点变得“可见”了。总而言之，这种用心的设计，让学习的过程不再那么枯燥乏味，反而带上了一点赏心悦目的感觉。

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我尝试过用几本市面上主流的辅导书来配合我的期末复习，但很多书的深度和广度总感觉有点偏差：要么就是太偏理论，练习题非常简单，做完没有成就感；要么就是纯粹的题海战术，缺乏理论的提纲挈领。这本《学习指导》在我看来，很好地把握住了那个“度”。它在每一章节的开头，会有一个“本章核心考点速览”的部分，这个部分极其精炼，用最少的文字概括了这一章所有需要掌握的定理、公式及其适用范围。这对我这种时间紧张的学生来说，是复习和查漏补缺的利器。然后，它会过渡到详细的例题解析，这些例题的难度跨度非常大，从基础概念验证到综合应用型的难题都有覆盖。这种由浅入深的梯度设计，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动构建一个知识体系。它既满足了我对基础扎实的追求，也为我冲击高分提供了充足的弹药，确实是教科书和纯题库之间一个非常完美的桥梁。

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