Theoretical Acoustics

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出版者:Princeton University Press
作者:Philip M. Morse
出品人:
页数:949
译者:
出版时间:1987-01-01
价格:USD 95.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780691024011
丛书系列:
图书标签:
  • 理论声学
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  • 声学
  • 理论声学
  • 物理学
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具体描述

现代光学成像技术与应用 作者: [虚构作者姓名,例如:张伟, 李明] 出版社: [虚构出版社名称,例如:科学技术出版社] ISBN: [虚构ISBN号,例如:978-7-5043-9876-5] --- 内容简介 本书深入探讨了现代光学成像技术的前沿进展、核心理论基础及其在多个关键领域的广泛应用。从基础的光学原理到复杂的成像系统设计,再到尖端的计算成像方法,本书旨在为光学、物理学、生物医学工程以及相关信息技术领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的参考框架。 第一部分:光学成像基础与成像系统 本书伊始,我们首先回顾了经典光学与衍射理论,奠定了理解现代成像系统的理论基石。重点阐述了傅里叶光学在成像过程中的核心作用,包括相干与非相干成像的对比分析,以及成像系统的调制传递函数(MTF)与点扩散函数(PSF)的精确描述。 随后,章节详细剖析了传统光学成像系统的构建与优化。这包括对透镜组设计中像差(如球差、彗差、像散和色差)的深入分析及其校正方法,如采用自由曲面和自适应光学技术。我们不仅关注可见光成像,还系统性地介绍了红外成像和紫外成像的技术特点、传感器选择(如CCD与CMOS)及其在环境监测和工业检测中的特定要求。 第二部分:计算成像与先进光学 随着信息技术的发展,计算成像已成为推动光学成像突破的关键力量。本书将大量篇幅用于介绍计算成像(Computational Imaging)的原理和实践。这包括对压缩感知成像(Compressed Sensing)的数学基础和硬件实现进行细致讲解,展示如何在采样率远低于奈奎斯特频率的情况下重建高质量图像。 在波前整形技术方面,本书详细阐述了如何通过控制光波的相位信息来解决复杂介质(如散射介质、湍流大气)中的成像难题。我们深入探讨了计算层析成像(CT)的最新进展,包括从传统的X射线CT到多角度光声层析成像(PAT)和光学相干层析成像(OCT)的原理差异与数据重建算法(如迭代反演方法)。 第三部分:超分辨与新型成像范式 突破传统衍射极限是现代光学成像追求的核心目标之一。本书系统梳理了超分辨成像(Super-Resolution Microscopy)的几大流派。我们详细分析了基于荧光激发和光子统计学的技术,如STED(受激发射损耗)、PALM/STORM(光激活定位显微镜),并对比了它们在成像速度、分辨率和细胞兼容性方面的优劣。此外,我们还探讨了基于深度学习的超分辨重建算法,展示了如何利用神经网络弥补硬件限制。 另一个重要章节聚焦于新型成像范式。这包括全息成像(Holography)从数字记录到实时重建的流程,以及时间分辨成像(Time-Resolved Imaging)技术,如飞秒脉冲激光成像在瞬态现象研究中的应用。我们还探讨了量子成像的初步概念,特别是纠缠光子对在提高信噪比方面的潜力。 第四部分:关键应用领域 本书的最后一部分将理论与工程实践紧密结合,展示了这些尖端成像技术在实际中的巨大价值。 1. 生物医学成像: 重点介绍活体成像中对非侵入性、高对比度的要求。详细介绍了多光子显微镜在深层组织成像中的优势,以及功能性磁共振成像(fMRI)与光学成像的结合所带来的新机遇。 2. 遥感与环境监测: 探讨了高分辨率卫星遥感成像中大气校正的复杂性,以及高光谱成像如何用于物质的精细分类和成分分析。 3. 工业检测与质量控制: 分析了机器视觉系统中对高速度、高精度测量的需求,特别是三维结构光扫描和数字图像相关(DIC)方法在应力分析中的应用。 4. 数据处理与深度学习整合: 强调了现代成像系统产生海量数据的特点,并介绍了如何利用卷积神经网络(CNN)进行图像去噪、目标识别和参数提取,实现了从数据采集到智能分析的闭环控制。 --- 目标读者 本书内容深入浅出,理论严谨且贴近工程实际,适合于光电子工程、物理光学、生物医学工程专业的高年级本科生、研究生以及相关领域的研究人员和工程技术人员。阅读本书需要具备基础的微积分、线性代数和基础光学知识。 编著者简介(示例) [在此处插入两位虚构作者的详细学术背景和研究方向,例如:张伟教授是光学工程领域的知名专家,长期致力于计算成像和自适应光学研究,已在《Nature Photonics》等顶级期刊发表多篇论文。李明博士是光电子学博士,专长于超分辨显微技术与深度学习在图像重建中的应用。]

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读后感

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用户评价

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《Theoretical Acoustics》这个书名本身就点燃了我对声音物理学深入了解的渴望。我总觉得,声音不仅仅是我们耳朵接收到的某种感觉,它更是一种物理现象,一种能量的传递方式。所以,我非常期待这本书能够从最基础的物理概念出发,逐步构建起对声学的完整认知。或许,它会从简谐振动讲起,因为我知道,很多复杂的声音现象都可以分解为一系列的简谐振动叠加。然后,这本书可能会深入到波动方程,这是描述声音传播的核心数学工具。我希望作者能够用一种既严谨又不失易懂的方式来阐述这些方程的推导过程,并解释它们所代表的物理意义。例如,波的频率、振幅、波长这些基本参数,是如何决定我们听到的音调、响度和音色?书中是否会讨论驻波、衍射、干涉等声学现象,以及这些现象在自然界和技术应用中的体现?例如,音乐中的和声与共鸣,是否都与驻波的形成有关?我对于声学在不同场景下的应用也非常感兴趣。比如,在城市规划中,如何通过声学原理来控制噪音污染,创造宁静的生活环境?在航空航天领域,飞机发动机的噪音控制又需要怎样的声学知识?甚至,在地震学中,地下的震波传播,也属于广义的声学范畴,这其中的复杂性一定会非常引人入胜。我更希望这本书能够提供一些分析问题的方法论,教会我如何运用声学理论去分析和解决实际遇到的与声音相关的问题。

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《Theoretical Acoustics》这个名字,在我心中唤起了对声音背后深邃科学原理的强烈好奇。我期望这本书能为我提供一个严谨而全面的理论框架,让我能够理解声音是如何产生的,又是如何以波的形式在不同介质中传播的。我会细致地阅读书中关于声波性质的描述,例如它的频率、振幅、波长以及它们如何决定我们感知到的声音的音调、响度和音色。我特别期待书中能深入探讨声波的传播介质及其影响,例如空气、水、固体等不同物质对声速、衰减、散射等方面的作用,以及温度、压力等环境因素如何改变这些传播特性。我希望书中能够详细介绍声波的反射、折射和衍射等现象,并阐述这些现象在自然界和工程应用中的体现,例如回声、声音绕过障碍物的传播,以及它们如何影响声音的感知和传播。我对于书中关于声学测量和表征的章节也充满期待,希望能了解如何精确地量化声音的强度、方向和频谱特性,以及各种声学测量仪器的工作原理和应用。此外,如果书中能触及一些声学在工程设计中的应用,例如如何设计能够控制声音传播的材料和结构,或者如何优化声音传播路径以达到最佳的听觉效果,那将是极大的收获。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,就好似一张邀请函,邀请我去探索声音的理论根基,去理解那些构成我们听觉世界的无形规则。我期待在这本书中找到对声波基本性质的深入剖析,例如它作为一种能量载体的特性,以及它在不同介质中传播时能量的转换和损耗机制。书中是否会详细介绍声波的频谱分析,以及傅里叶变换等数学工具如何帮助我们分解复杂的声音信号,理解其内在的频率成分?我非常关注书中关于声学成像和定位的理论。如何利用声波的反射、散射和多普勒效应,来确定物体的位置、形状和运动状态?这些原理在雷达、声纳、医学超声等领域有着广泛的应用。我希望书中能够提供一些关于声学传感器和换能器设计的理论基础,理解它们如何将声能转化为电能,或者反之,以及如何优化这些器件的性能。我也对书中关于声学传播路径的分析非常感兴趣。声音在复杂环境中是如何传播的?是否存在路径选择、干涉、衍射等现象,以及这些现象如何影响我们接收到的声音信息?我希望书中能够提供一些关于声学建模和仿真的方法,通过计算机模拟来预测和分析复杂的声场行为。

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一本名为《Theoretical Acoustics》的书籍,仅仅从书名来看,便能预感到它将是一场关于声音本质的深度探索,一次对物理世界中无形波动的精妙解析。我作为一个对声学原理充满好奇的读者,自然而然地会被这样一本著作所吸引。想象一下,翻开书页,首先映入眼帘的或许是对声波的数学描述,那些复杂的偏微分方程,看似冰冷,实则蕴含着声音传播的奥秘。从声源的振动如何激起介质的扰动,到这些扰动如何以波的形式在空间中传递,每一步都可能需要严谨的推导和清晰的解释。我期待书中能够穿插一些历史的视角,讲述声学理论是如何一步步发展至今的,那些为我们揭示声音本质的伟大科学家们,他们的思想火花是如何碰撞,又如何将零散的观察汇聚成系统性的理论。更重要的是,我希望这本书能够将那些抽象的数学概念与现实世界的声学现象紧密联系起来。比如,在音乐厅的设计中,声学原理是如何被巧妙运用的,以创造出令人沉醉的听觉体验?又或者,在医学领域,超声波成像技术又是如何基于声学原理,为我们窥探人体内部的秘密?这些实际的应用,往往能够让理论的理解更加生动和深刻。我尤其期待书中能够探讨不同传播介质对声音的影响,空气、水、固体,它们各自有着怎样的声学特性,以及这些特性如何在声音的传播过程中留下独特的印记。当然,如果书中还能触及一些前沿的研究方向,例如新型吸音材料的开发,或者声学在通信、导航等领域的创新应用,那将更是锦上添花,让这次阅读之旅既有深厚的理论积淀,又不失对未来科技的展望。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,仅仅是看到,就让我对声音这一物理现象背后的深刻理论产生了浓厚的兴趣。我期望这本书能够从最根本的物理原理出发,层层递进,揭示声音世界的奥秘。我首先会关注书中关于声波性质的详细论述,比如它的连续性和离散性,以及它作为一种机械波在介质中传播的本质。书中是否会深入讲解驻波形成的条件,以及驻波在各种乐器、共振腔体中的作用?我希望书中能够提供关于声波反射和吸收的详尽理论,这对于理解回声、混响,以及如何设计具有良好声学性能的房间至关重要。我对书中关于声学测量和表征的章节尤为期待。如何准确地量化声音的强度、频率和方向?各种声学测量仪器(如传声器、声级计)的工作原理是什么?这些工具在科学研究和工程应用中扮演着怎样的角色?此外,我希望书中能够探讨声波在不同介质中的传播特性,例如在空气、水、以及固体材料中的传播速度、衰减和散射等现象,以及这些特性如何影响我们在不同环境下的听觉体验。我也非常好奇,书中是否会涉及一些更前沿的声学理论,例如水声学、生物声学,或者声学在材料科学、生物医学工程等领域的应用,这些都会为我的知识体系增添更多维度。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,无疑是对声学理论核心的直接指向,我带着求知若渴的心情,期待着能够在这本书中找到对声音本质的深刻理解。我希望书中能详尽地阐述声波的产生机制,从一个振动的物体如何激发周围介质产生扰动,并将其能量转化为声波的形式向外传播,这一过程的物理细节。我尤其关注书中关于声传播过程中的能量守恒与损耗的理论,了解声波在介质中传播时,能量是如何传递的,又会在哪些因素的作用下发生衰减,这对于理解声音的传播距离和有效性至关重要。我期待书中能够深入探讨声波在不同几何环境下的传播行为,例如在开阔空间、管道、腔体内的传播特性,以及这些特性如何影响我们所听到的声音。我也对书中关于声波的叠加和干涉现象的理论分析非常感兴趣,例如不同频率和振幅的声波如何相互作用,产生增强或减弱的效果,以及这些现象如何解释音乐中的和声与共鸣。我希望书中能够提供一些关于声学逆问题的理论基础,例如如何利用接收到的声场信息来推断声源的特性或传播介质的属性,这在声学成像和环境监测中具有重要意义。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,让我对声音的理论体系充满了探究的欲望。我希望这本书能够为我勾勒出一幅清晰的声学知识图谱,从最基础的概念到更复杂的理论。我会仔细研读书中关于声学源的理论,例如点声源、线声源、面声源等的辐射特性,以及不同声源模型如何描述实际中的发声体。我期待书中能够深入探讨声波的衍射和干涉现象,以及这些现象如何解释我们生活中遇到的各种声学效应,例如声音绕过障碍物的传播,或者不同声波叠加时产生的增强或减弱。我尤其关注书中关于建筑声学的理论基础,例如如何通过墙体设计、吸声材料的应用来控制室内声音的反射和传播,以达到良好的听觉效果。我也对书中关于声学信号处理的理论非常感兴趣。如何对接收到的声学信号进行滤波、降噪、增强等操作,以提取有用的信息?这些技术在语音识别、音频编码、声源分离等领域都有着重要的应用。我希望书中能够提供一些关于声学反问题(Inverse Problems)的理论探讨,例如如何根据接收到的声场信息反推出声源的特性或传播介质的性质。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,预示着一场关于声音理论的严谨求证之旅。我迫不及待地想通过这本书,系统地学习声学的基础理论,并将其与现实世界中的声学现象联系起来。我会仔细阅读书中关于声学模型的介绍,例如声源模型、传播模型以及接收模型,理解它们是如何被构建和应用的。我期待书中能够详细阐述声压、声强、声功率等基本声学量的定义和测量方法,以及它们之间的相互关系。对声学传导性的深入理解,也是我非常关注的。比如,墙壁、玻璃、隔音材料等是如何影响声音的传播的?它们对声音的衰减作用遵循怎样的物理规律?我希望书中能够提供关于这些材料声学特性的详细数据和分析方法,这对于解决室内声音传播和隔声问题将大有裨益。我对于书中关于声场分析的内容也充满期待。在某个空间内,声波是如何分布的?是否存在声学“死区”或“热点”?如何通过改变声源位置或空间结构来优化声场分布?这些问题在音乐厅设计、音响系统调试等方面具有重要的实际意义。此外,如果书中能够触及一些关于声音感知和生理声学的理论,例如人耳对声音的响应机制,或者声音信号在神经系统中的处理过程,那将使得这次阅读更加全面和有趣。

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提起《Theoretical Acoustics》,我的脑海里立刻浮现出一幅画面:一位严谨的学者,在白板前,用清晰的逻辑和精确的数学语言,将无形的声音化为可以分析和预测的规律。我希望能在这本书中找到这样的深度。我期待它能深入探讨声波的传播特性,例如声速在不同介质中的变化,以及温度、压力等环境因素对其的影响。我会仔细研究书中关于声传播损耗的章节,了解声音在传播过程中能量是如何衰减的,这对于理解声音的传播距离和衰减规律至关重要。书中是否会涉及声波的反射、折射和散射?这些现象如何影响我们对声音的感知,以及在建筑声学和声呐技术等领域有哪些应用?我尤其好奇书中关于声辐射的章节。一个振动的物体是如何将能量转化为声波并向外辐射的?不同的声源结构,例如扬声器或者乐器,其辐射效率又受哪些因素影响?我希望这本书能够提供一些关于声源设计和优化方面的理论指导。此外,我也关注这本书在非线性声学方面的探讨。在某些极端条件下,声波的传播会表现出非线性行为,这会对声音的形状和能量产生怎样的影响?对这些现象的理解,对于研究强声场、冲击波等问题可能至关重要。总之,我希望《Theoretical Acoustics》能够带领我进入一个充满精密计算和深刻洞察的声学世界。

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《Theoretical Acoustics》这个书名,让我预感到一场关于声音理论的深度阅读体验。我希望这本书能够带领我系统地学习声学原理,并将其应用到理解和解决各种实际问题中。我会重点关注书中关于声波在介质中传播的动力学方程,理解这些方程是如何描述声波的产生、传播和衰减的。我期待书中能够详细介绍声压级、声强级、声功率级等常用的声学量,以及它们之间的换算关系和测量方法,这对于理解声音的强度和响度至关重要。我对于书中关于声学在材料科学中的应用也非常感兴趣。例如,如何利用声学方法来检测材料的缺陷,或者如何设计具有特殊声学性能的新型材料?我希望书中能够提供一些关于声学传感器的理论基础,理解它们如何将机械振动转化为电信号,或者反之,以及如何设计和优化这些传感器以实现特定的功能。我也对书中关于声学在生物医学领域的应用充满好奇,例如超声波在诊断和治疗中的作用,或者生物组织对声波的响应机制。

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