Optical Waves in Layered Media pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Yeh, Pochi

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2005-3

价格:616.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780471731924

丛书系列:

图书标签:

• 经典电动力学7
• 光学
• 电动力学
• QS
• 1
• 光学
• 分层介质
• 光波
• 光学波导
• 薄膜光学
• 光子学
• 电磁波
• 光学器件
• 材料光学
• 纳米光学

好的，以下是针对一本名为《Optical Waves in Layered Media》的图书所撰写的不包含该书内容的图书简介，旨在提供一个详细、专业且自然的介绍： 《Materials Science and Engineering: Fundamentals and Applications》 一部涵盖现代材料科学核心理论与前沿实践的综合性著作 图书概述 《Materials Science and Engineering: Fundamentals and Applications》是一部旨在为工程技术人员、科研人员以及高年级本科生和研究生提供全面、深入材料科学基础知识与工程应用指导的权威性教材。本书结构严谨，内容翔实，不仅系统梳理了材料科学的经典理论框架，更紧密结合当前工业界和学术界对高性能、多功能材料的迫切需求，涵盖了从原子结构到宏观性能、从传统材料到尖端复合材料的广阔领域。 本书的核心目标是搭建一座坚实的理论桥梁，连接基础物理化学原理与实际的材料设计、加工、表征和使用。我们相信，对材料本质的深刻理解是驱动技术创新的基石。 核心内容详述 本书共分为五个主要部分，共计二十章，确保内容覆盖的深度与广度。 第一部分：材料科学基础（Fundamentals of Materials Science） 本部分聚焦于理解材料的微观结构如何决定其宏观性能。 第1章：材料的原子结构与化学键合 深入探讨晶体学基础，包括晶格类型、密堆积结构、晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成及其对材料力学行为的决定性影响。重点分析离子键、共价键、金属键和范德华力在不同材料体系中的作用机制。 第2章：晶体结构与衍射技术 详细阐述X射线衍射（XRD）的基本原理、布拉格定律的应用，以及如何利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）进行微观结构分析。对电子衍射和中子衍射的应用场景进行了比较分析。 第3章：热力学与相图原理 系统介绍材料体系的热力学平衡条件，重点剖析单组分和二元合金（如Fe-C系）的相图绘制、解读与应用。探讨相变动力学基础，包括形核与长大过程。 第二部分：工程金属材料（Engineering Metallic Materials） 本部分致力于解析金属的强度、韧性、疲劳和蠕变行为。 第4章：金属的形变与强化机制 详述位错运动、滑移与孪生的物理机制。系统介绍提高金属强度和硬度的主要工程手段，包括固溶强化、加工硬化、晶界强化（Hall-Petch关系）和沉淀强化。 第5章：铁基合金与不锈钢 详细分析钢的冷却过程、马氏体转变，以及热处理工艺（退火、正火、淬火与回火）对钢材微观结构和力学性能的调控。深入探讨奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢的耐腐蚀机理与应用。 第6章：轻质合金与高温合金 集中讨论铝合金（如2XXX、7XXX系列）的析出强化机制及其在航空航天领域的应用。对镍基和钴基高温合金的微观结构稳定性、抗氧化性和抗蠕变性能进行深入探讨。 第三部分：陶瓷与玻璃材料（Ceramics and Glassy Materials） 本部分关注无机非金属材料的独特性能和加工挑战。 第7章：结构陶瓷的基础 介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的化学计量学、晶体结构与烧结过程。重点分析陶瓷的断裂韧性提升策略（如马氏体相变增韧）。 第8章：玻璃的结构与性能 阐述玻璃的无序结构特征、玻璃化转变温度（Tg）的概念。对比钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃的性能差异及其在光通信和耐热器具中的应用。 第9章：先进陶瓷与生物陶瓷 探讨压电陶瓷（PZT）的工作原理及其在传感器和执行器中的应用。介绍生物活性陶瓷（如羟基磷灰石）在骨组织工程中的生物相容性与降解特性。 第四部分：高分子材料（Polymeric Materials） 本部分从分子链水平解析高分子的粘弹性和应用潜力。 第10章：高分子结构与合成 讲解聚合反应类型（加成聚合、缩聚）和分子量对性能的影响。细致区分热塑性塑料与热固性树脂的结构差异及其加工方式。 第11章：高分子的力学与粘弹性行为 深入分析高分子材料的粘弹性本构关系，如蠕变和应力松弛。探讨高分子材料的玻璃化转变和熔融转变对使用温度范围的限制。 第12章：高分子复合材料与应用 介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的各向异性力学行为。探讨高分子材料在包装、医疗器械和电子封装中的特定要求。 第五部分：功能性材料与新兴领域（Functional Materials and Emerging Fields） 本部分聚焦于材料的电、磁、光学等特殊功能，以及跨学科应用。 第13章：半导体材料与器件物理 详述半导体的能带理论、掺杂机制及其在PN结二极管和晶体管中的工作原理。对比硅基、III-V族和II-VI族半导体的特性。 第14章：磁性材料 分析铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观根源，重点介绍磁畴结构、磁滞回线以及永磁材料（如NdFeB）的制备与应用。 第15章：介电材料与电容器 探讨电介质的极化机制，如电子极化、离子极化和空间电荷极化。分析高介电常数材料在储能器件中的优化方向。 第16章：导电聚合物与有机电子学 介绍共轭聚合物的导电机制，以及其在有机发光二极管（OLED）和有机太阳能电池（OPV）中的应用基础。 第17章：腐蚀与防护工程 系统阐述金属的电化学腐蚀机理（析氢、吸氧反应）。介绍阴极保护、缓蚀剂使用以及涂层防护技术在工业中的实施。 第18章：材料的表征与无损检测 重点介绍如声发射（AE）、超声波检测（UT）和热成像技术在材料服役状态监测中的应用，强调无损评估（NDE）在质量控制中的核心地位。 第19章：可持续发展与材料循环 探讨生命周期评估（LCA）方法论，以及如何设计易于回收和再利用的绿色材料。讨论生物基材料和可降解聚合物的挑战与前景。 第20章：先进制造中的材料选择 对比传统制造（铸造、锻造）与增材制造（3D打印）对材料性能和组织结构的影响。探讨激光熔融沉积（LMD）和选择性激光熔化（SLM）工艺对金属和陶瓷部件性能的影响。 教学特色与目标读者 本书的每一章均配备了大量的工程实例分析、实际的材料数据表格，以及旨在启发批判性思维的习题。通过对跨学科概念的整合，本书不仅教授“是什么”，更注重解释“为什么”和“如何做”。 目标读者包括： 工程专业学生： 机械、航空航天、土木、电子信息工程专业的高年级本科生及研究生。 研发工程师： 致力于新材料开发、工艺优化和产品可靠性提升的技术人员。 科研人员： 需要快速掌握某一材料领域基础理论并进行前沿交叉研究的学者。 《Materials Science and Engineering: Fundamentals and Applications》致力于成为一本经得起时间检验的工具书，驱动下一代材料科学与工程的进步。

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这本书的排版和图表质量绝对是业界顶尖水准。清晰的字体、合理的页边距，使得长时间阅读也不会感到视觉疲劳，这一点对于需要反复查阅公式和定义的专业书籍来说至关重要。然而，让我略感遗憾的是，部分高阶概念的习题设置似乎偏向理论证明，而缺乏一些需要综合运用多层结构知识的“设计导向型”问题。例如，书中详细介绍了有效介电常数的概念，但却没有设置一个实际的题目要求读者根据给定的波长范围和工作角度，去优化一个四层介质膜堆栈的反射率曲线。高质量的配图是理解光学现象的灵魂，这本书的图表绘制得非常精细，特别是那些表示电场矢量和磁场分布的二维截面图，几乎是三维空间中电磁场的真实快照。如果能为每一章的末尾，提供一个“工程挑战”或“前沿应用聚焦”的小节，引导读者思考如何将所学知识应用于实际的光电器件设计中，那么这本书的实用价值将得到质的飞跃。

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初次翻阅，我立刻感受到作者在逻辑组织上的匠心独运。它的叙事节奏张弛有度，既不像某些教科书那样上来就抛出艰涩的偏微分方程组让人望而却步，也不是那种流于表面、只停留在定性描述的科普读物。这本书似乎找到了一个绝佳的平衡点——它首先建立起坚实的傅里叶和波传播基础，然后如同剥洋葱般，一层层地揭示层状结构带来的复杂性。我特别欣赏它在引入新概念时，总会先给出直观的物理图像，比如通过类比声波在不同密度介质中的传播，来帮助读者建立起对界面反射与透射系数的感性认识。在数学工具的使用上，作者显得非常审慎而高效，每引入一个数学工具（比如格林函数或本征波分析），都能紧密结合其在解决特定分层问题中的具体价值。我希望后续章节能对随机粗糙度对波传播的影响进行一些前沿的探讨，哪怕只是作为一个简短的注脚，也能显示出作者对领域前沿的把握。这种层层递进、注重物理内涵的讲解方式，让学习过程本身变成了一种享受，而不是枯燥的公式堆砌。

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这本《Optical Waves in Layered Media》的封面设计简洁而富有科技感，那种深邃的蓝色调和精妙的几何图形立刻抓住了我的眼球。我期待这本书能深入剖析光波在多层结构中传播的复杂现象，尤其是那些涉及波导、反射、折射的精细计算与物理图像。我希望能看到对阿伦索夫变换（Abelès transform）或更现代的矩阵方法（如Transfer Matrix Method）的详尽阐述，这些工具是理解薄膜光学和光栅结构的核心。更重要的是，我希望能有大量的实际案例和应用背景介绍，比如如何设计高效的增透膜、如何利用布拉格反射镜实现特定波长的滤波，或者在光纤通信中如何控制模式的耦合与传输。如果书中能对界面处的电磁场边界条件进行严格的数学推导，并配以清晰的矢量图示，那无疑会大大提升学习的效率和深度。我对那些涉及非线性效应，例如在超快激光脉冲与多层介质相互作用中的色散管理，抱有极高的兴趣。总而言之，这本书必须是理论深度与工程实用性完美结合的典范，能将抽象的麦克斯韦方程组转化为可操作的设计蓝图。

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这本书给我的整体感受是：这是一部面向严肃研究人员和高年级研究生的“案头宝典”，而非入门向的速成手册。它的专业性毋庸置疑，每一个公式的推导都力求严谨，每一个假设的前提都阐述得清清楚楚。它迫使你必须集中注意力，因为稍有分心，一个复杂的指数项或者一个关键的相位因子就可能让你在接下来的推导中迷失方向。我欣赏其在处理复杂边界条件和偏振态耦合时的那种教科书式的清晰度，尤其是在涉及斜入射和各向异性材料的交叉耦合问题时，作者的阐述几乎是无可挑剔的。这本书的价值不在于快速告诉你答案，而在于教你如何系统地、一步不落地构建起解决这类问题的完整分析框架。对于那些想要深入理解光子学、微纳光学乃至电磁兼容性领域中界面物理的读者来说，这本书提供的理论基础是无比坚实且难以替代的。它不仅仅是一本关于“光学波”的书，更是一本关于“如何用数学精确描述复杂电磁边界问题”的武功秘籍。

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我花了整整一个周末来消化其中关于“有效参数法”的部分，它的处理方式非常精妙。作者并未仅仅满足于将多层结构等效为一个单层介质，而是深入挖掘了这种等效背后的物理限制和适用范围，特别是当层厚度与波长相当，或者介质具有显著的吸收性时，传统的有效介质理论是如何失效的。书中引入的传输矩阵，不仅在推导过程中展现了其简洁性，更在数值模拟的可操作性上体现了其优越性。这种对数学工具“好用不好用”的考量，体现了作者深厚的工程背景。我尤其关注到作者在讨论不同求解路径时的措辞，他会明确指出哪种方法在计算速度上占优，哪种方法在分析物理机制上更直观，这种“带着读者走”的态度，让整个学习过程充满了伙伴式的探索感。如果后续的修订版能在数值稳定性和计算精度方面，增加一些关于有限元法（FEM）或时域有限差分法（FDTD）与解析解的对比分析，那就更完美了，能帮助我们理解解析解的适用边界。

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