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出版者:高等教育

作者:印永嘉

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:2007-8

价格:33.90元

装帧:

isbn号码:9787040219357

丛书系列:

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• 物理化学
• 化学
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《电动力学基础与应用》 内容简介 本书旨在为物理学、电子工程、材料科学等领域的学生和研究人员提供一个全面而深入的电磁学理论基础及其在现代科技中的应用。全书结构清晰，逻辑严谨，内容涵盖了经典电磁场的全部核心概念，并注重将理论与实际工程问题紧密结合。 第一部分：静电场与静磁场 本书首先从电荷的基本概念和库仑定律出发，系统地阐述了静电场的基本性质。详细讨论了电场强度、电势的概念及其相互关系，引入了电位移矢量和高斯定理，这是理解场分布的关键工具。随后，本书深入探讨了静电学中的边界条件、导体上的电荷分布以及介质中的电极化现象。在介质问题中，我们不仅介绍了电容和介电常数，还探讨了电偶极子矩及其在均匀和非均匀电场中的行为。 在静磁场部分，本书从安培定律和毕奥-萨伐尔定律出发，构建了描述稳恒电流产生的磁场的数学框架。详细分析了磁感应强度、磁矢量势，并介绍了安培环路定律在特定对称性情况下的应用。磁性材料的引入是本章的重点，我们区分了抗磁性、顺磁性和铁磁性物质，解释了磁化强度、磁场强度和磁导率之间的关系，并讨论了磁滞现象的物理图像。 第二部分：时变场与麦克斯韦方程组 本书的第二部分是电动力学的核心，着重于电磁场随时间的演化。法拉第电磁感应定律被系统地引入，揭示了变化的磁场如何产生电场。随后，我们引入了麦克斯韦对安培定律的修正——引入了位移电流的概念，从而完成了麦克斯韦方程组的完整构建。 麦克斯韦方程组是连接电场、磁场、电荷密度和电流密度的统一理论。本书详尽地推导了这组偏微分方程，并在均匀、各向同性、线性介质中，展示了它们如何自然地导出电磁波方程。电磁波的产生、传播性质（如波速、波长、频率）、坡印廷矢量（能量流密度）以及电磁波在真空和介质中的传播特性被深入分析。特别地，本书详细讨论了平面电磁波的偏振态（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）及其物理意义。 第三部分：电磁波的传播与应用 第三部分将理论应用于实际传播问题。我们首先分析了电磁波在无限大导体、有限厚介质界面上的反射与折射现象，详细推导了菲涅耳公式，并探讨了全内反射和表面波的概念。 随后，本书转向波导理论。以最基础的平行板波导为例，详细介绍了横电波（TE）和横磁波（TM）的模式，截止频率的概念，以及模场分布的求解过程。随后，将分析推广到圆波导和矩形波导，强调了模式选择和损耗的工程考量。 在辐射问题方面，本书引入了基本辐射体——电偶极子（赫兹振子）和磁偶极子。通过计算它们的远场辐射特性，推导了辐射方向图、辐射强度和有效辐射面积等重要参数，为天线设计奠定理论基础。 第四部分：相对论性电动力学基础 为了从更深刻的物理层面理解电磁学，本书的最后一部分引入了狭义相对论的观点。我们从洛伦兹变换出发，解释了时间膨胀和长度收缩如何影响电磁现象。本书详细推导了四维电流密度和四维动量，并将麦克斯韦方程组以协变形式（张量形式）展现出来，突显了电磁场张量 $F^{mu u}$ 的优美结构。这种形式不仅统一了电场和磁场，也为理解磁场是电场在相对运动观察者下的相对论性效应提供了坚实的数学基础。 特色与目标读者 本书的特点在于数学推导的严密性和物理图像的清晰性相结合。习题设计难度适中，涵盖了从基础计算到复杂应用分析的各个层面。本书适用于高等院校物理学、电子信息工程、微波技术、光电技术等专业本科高年级和研究生作为教材或参考书。通过系统学习，读者将能够熟练掌握电磁场理论，并具备分析和解决复杂电磁工程问题的能力。本书力求避免过于繁琐的数学技巧，聚焦于物理原理的本质提炼，确保读者在扎实的理论功底上，能进一步探索电动力学在现代物理与工程中的前沿应用。

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说实话，这本书的习题部分简直是“魔鬼训练营”。我敢说，如果能把附录后面的所有习题都独立完成并且理解透彻，那么即便是再难的期末考试，也形同虚设了。这些习题的难度分布极不均匀，前几章的计算题还算友好，但一进入量子化学和光谱学的部分，难度系数就直线飙升。很多题目需要综合运用前三章甚至第四章的内容，让人在解题过程中不断回顾和串联知识点。我记得有一道关于能级跃迁的题目，设计了一个非常巧妙的陷阱，如果对波函数的归一化理解不够深刻，很容易就在最后一步功亏一篑。我花了整整一个下午才攻克下来，成就感爆棚，但同时也让我深感挫败。我建议后来的学习者，千万不要只看例题，一定要动手去尝试这些习题，哪怕一开始只能解出其中的一半，这种挣扎的过程才是真正吸收知识的过程。

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这本书的理论深度把握得相当到位，对于初次接触这门学科的学生来说，它提供了一个坚实的基础，但绝非浅尝辄止的入门读物。作者在阐述热力学第二定律时，并没有直接抛出熵增的数学表达，而是用了好几页的篇幅，结合活塞膨胀和热量传递的实际例子，循序渐进地引导读者理解“不可逆”这个核心概念。这种详尽的、近乎唠叨的解释方式，对于那些依赖直觉理解物理概念的人来说，简直是福音。我特别欣赏它对化学平衡常数与活度之间关系的讨论，那种严谨的逻辑链条，让人不得不佩服作者的功力。当然，对于已经有一定基础的进阶读者来说，可能需要配合其他更侧重于前沿计算方法的参考书，因为这本书的例题设计，更多地聚焦于概念的验证和基础技能的培养，缺少一些高阶的数值模拟实例。但总的来说，它的“根基”打得非常牢固，值得反复研读。

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这本书的排版实在是太……有年代感了。打开书的第一页，我就感觉自己穿越回了上世纪八十年代的大学教室。字体略显模糊，页边距宽得有些浪费空间，而且插图的线条质量也让人不禁皱起眉头。不过话说回来，这种朴实的风格倒也确实有种“返璞归真”的意味，让我更容易专注于文字本身。尤其是那些复杂的公式推导，印刷得还算清晰，没有出现那种让人抓狂的墨水糊在一起的情况。尽管如此，我还是希望未来能看到一个更加现代化的修订版，毕竟阅读体验在某种程度上也会影响学习的心情。在信息爆炸的今天，一本经典的教材如果能跟上时代的审美，无疑会吸引更多年轻的面孔。不过，就目前来看，它更像是一件需要细心呵护的“文物”，提醒着我们科学探索的艰辛历程。我得承认，这种老派的质感，在某种程度上也给了我一种沉静下来的力量，让我在面对那些抽象概念时，不至于被花哨的视觉设计分心。

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这本书的语言风格，怎么说呢，非常“学术化”，充满了德语式的严密和精确，但也因此牺牲了不少亲和力。它几乎没有使用任何带有情绪色彩的词汇，所有的描述都像是在进行一场无菌的手术。第一次阅读时，我感觉自己像是在攀登一座陡峭的山峰，每一步都需要集中全部的注意力去辨认路标。那些长长的、由多个从句构成的句子，常常需要我反复阅读两三遍才能完全捕捉到作者想要表达的细微差别。比如，在讨论过渡态理论时，对“活化能”的定义，书中用了近乎冗长的文字来确保其边界条件的清晰。这种风格的好处是极大地降低了歧义性，坏处就是阅读起来效率不高，特别是对于需要快速掌握核心要点的场合。我常常需要一边读，一边在笔记本上给自己做“简化翻译”，把那些绕口的学术表达还原成更直接的白话文，才能真正将其内化。

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我最欣赏这本书的逻辑组织结构，它就像一座精心设计的迷宫，每条通路都通向更深层次的理解。它没有采用那种“先介绍现象，再解释原理”的常见叙事方式，而是直接从基本的热力学定律出发，一步步构建起化学反应的能量图景。特别是关于统计力学与热力学宏观性质的联系部分，作者的处理方式非常巧妙。他并没有把统计力学作为一个独立且高深莫测的章节来处理，而是将其巧妙地融入到对分子间作用力、比热容等概念的解释中去。这种“融会贯通”的编排，让读者能够清晰地看到微观粒子行为是如何宏观地决定了我们日常观察到的化学现象。这种层层递进、相互印证的结构，使得整本书读起来脉络清晰，即便是跨越了很大的知识点，也能感受到它们之间存在着坚实的逻辑纽带，而不是零散的知识点堆砌。

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恨死它了。。。

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令人发指，无法评价，

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噩梦

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编写得挺烂的。