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出版者:

作者:胡玉禧

出品人:

页数:337

译者:

出版时间:2009-2

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787312022876

丛书系列:

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• 应用光学
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• 光学
• 应用光学
• 物理学
• 工程学
• 光电技术
• 光学仪器
• 激光
• 衍射
• 干涉
• 偏振

《光影流转：物理世界的视觉奥秘》 在这纷繁复杂的光学世界里，我们习以为常的视觉体验，实则蕴藏着深邃的物理原理。本书并非一本枯燥的教科书，而是一次引人入胜的探索之旅，旨在揭示光与物质相互作用时所展现出的令人惊叹的现象，以及这些现象如何塑造我们对世界的认知。《光影流转：物理世界的视觉奥秘》将带领读者穿越宏观到微观，从日常的光学现象到前沿的科学应用，以通俗易懂的语言和生动形象的描述，展现光学迷人的魅力。 本书的第一部分将聚焦于光的基础属性。我们将从光的本质展开讨论，深入浅出地介绍光的波动性与粒子性，解释何为电磁波，以及光的频率、波长与颜色的关系。读者将了解到，我们看到的绚丽色彩并非仅仅是眼睛的感知，而是光在特定波段的能量表现。我们会探讨光的传播，包括直线传播、反射和折射的规律。反射的原理如何造就了镜子的神奇，而折射的效应又如何解释了插入水中的筷子为何看似弯曲。棱镜如何将白光分解成七彩虹，又如何汇聚光线，这些基础的几何光学原理将在本书中得到清晰的阐释。 接着，本书将深入到光的干涉与衍射现象。你会发现，光并非总是遵循直线传播的“刻板印象”。当光波相遇时，它们会相互叠加，产生明暗相间的干涉条纹，这解释了肥皂泡表面为何五彩斑斓，又为何在某些角度下看起来色彩会发生变化。衍射则揭示了光绕过障碍物边缘时会发生弯曲的奇妙现象，它解释了为什么我们能看到影子，以及某些微观结构为何能被光“看到”而我们用肉眼却无法直接分辨。薄膜干涉、光栅衍射等经典实验将被生动地解读，让读者理解这些抽象的物理概念。 光学的发展离不开我们对物质光学性质的深入了解。本书将花费相当篇幅探讨光与物质的相互作用。我们将介绍光的吸收、透射和散射，解释为什么有的物体会发光，有的物体透明，有的则是不透明。颜色的起源，光如何被物体吸收和反射，从而呈现出不同的色彩，这些问题将得到详尽的解答。偏振光是另一个引人入胜的现象，我们将介绍偏振的形成与应用，例如偏振太阳镜如何减少眩光，以及偏振在液晶显示器等现代科技中的关键作用。 更进一步，本书将带领读者进入光学的前沿领域，感受科技发展的脉搏。激光，作为一种高度相干、单色性极好的光源，其强大的能量和精确的控制能力，已经渗透到我们生活的方方面面。我们将探究激光的产生原理，以及它在工业加工、医疗手术、信息传输等领域的革命性应用。全息技术，能够记录和再现物体真实的三维影像，其背后的光学原理将在此书中被揭示，让读者了解这项曾被视为科幻的先进技术是如何实现的。 我们还将关注生物体是如何利用光的，这部分内容将展现光学在生命科学中的重要性。例如，眼睛是如何工作的，感光细胞如何将光信号转化为神经信号，从而让我们能够看到世界。植物的光合作用，在某种程度上也是对光能的直接利用。动物身上的色彩，除了用于伪装，也可能用于交流和吸引配偶，这些都是光学在生物进化中的体现。 最后，本书将触及一些更具挑战性和未来性的光学概念，比如光学成像的极限，衍射极限以及如何突破它。光学计算，利用光的并行处理能力来解决复杂的计算问题，以及量子光学，探索光与量子力学结合产生的奇特现象，如光子纠缠等，这些内容将为读者勾勒出光学未来发展的宏伟蓝图。 《光影流转：物理世界的视觉奥秘》并非旨在教授读者如何设计光学系统或进行复杂的计算，而是希望激发读者对光学现象的好奇心，理解我们所见的丰富多彩的世界背后所蕴含的深刻的物理学原理。通过本书，您将能够更深刻地理解科学的逻辑与美，以及光学在人类文明发展中的重要地位。它是一本适合对自然科学充满好奇的普通读者，以及希望在业余时间拓展视野的学生和爱好者阅读的书籍。翻开此书，您将踏上一段精彩的光学探索之旅。

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这本书的习题设计简直是业界的一股清流，我以前遇到的教材习题无非就是让你代公式算个数值，但这本不一样，它更注重考察对概念的理解和应用场景的分析。很多题目不是直接给一堆参数让你求结果，而是会设置一个具体的技术难题，比如“如果你要设计一个能够在水下进行精确测量的传感器，基于光的全反射原理，你会如何调整入射角度？”这种开放性的、需要结合实际工程需求的思考题，迫使你必须真正消化吸收知识点，而不是死记硬背公式的推导过程。而且，它还非常贴心地在书的后半部分提供了一些非常详尽的解题思路和常见错误分析，而不是仅仅给个答案。这对于自学者来说简直是救命稻草，因为在没有老师指导的情况下，很多时候我们不知道自己错在哪里，是公式用错了，还是物理模型建构错了。这种注重“思维训练”而非“计算训练”的出题思路，是这本书最有价值的地方之一。

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我必须得说，这本书在涉及前沿研究成果的引用和讨论方面做得非常到位，这一点让它在众多经典教材中脱颖而出。它不仅仅是回顾历史上的经典理论，比如惠更斯和牛顿的争论，它更深入地探讨了当前量子光学和超材料光学等热点领域的研究进展。我特别关注了关于“负折射率材料”的那一节，作者不仅清晰地解释了理论基础，还引用了近十年内几篇重量级期刊的论文摘要，让读者能迅速了解目前实验制造的难点和未来潜力。这种紧跟时代步伐的编撰方式，让这本书的“保质期”显得更长久。对于科研工作者或者想从事相关领域研发的学生来说，这本书提供了一个非常好的理论基石和快速切入研究前沿的导航图。它就像一个活的知识库，不断地在吸收新的‘光子’，保持着旺盛的生命力。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了，硬壳封面配上那种略带磨砂质感的触感，拿在手里就有一种“知识的重量感”。我特别喜欢封面上那几组抽象的光线图案，虽然颜色搭配得克制又高级，但一下子就能让人联想到那些复杂的几何光学原理，感觉作者在设计之初就下了不少功夫，不仅仅是内容要扎实，连带给读者的“第一印象”也丝毫没有放松。打开内页，纸张的厚度适中，油墨的印刷清晰度极高，即便是那些涉及复杂光路图和透镜组的剖面图，线条也锐利得像是直接用激光刻上去的一样，完全没有传统教材那种油墨扩散带来的模糊感。这种对细节的极致追求，让我对接下来阅读内容的期待值拉得非常高。说实话，很多专业书籍的封面设计都过于沉闷，但这一本，光是放在书架上，就显得沉稳又不失现代感，绝对是理工科学生书桌上的一个亮眼点。我甚至在想，如果能附赠一本关于光学历史的小册子或者一个可拆卸的简易棱镜模型，那就更完美了，不过仅从实体制作工艺来看，它已经是同类书籍中的翘楚了。

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不过，话说回来，这本书的深度也决定了它不是一本可以轻松翻阅的“睡前读物”。我得承认，在第三章末尾，涉及偏振光干涉的详细推导部分，我至少前后看了三遍，才勉强理清那些复杂的琼斯矩阵运算。作者的叙述逻辑清晰，推导步骤也严谨，但那些希腊字母和矩阵的交替出现，对于非数学专业背景的读者来说，仍然是一道不小的坎。我建议初学者在攻克这部分内容时，一定要配合相关的数学工具书或者在线视频资源来辅助理解。它更像是一本“工具箱”而非“故事书”，你需要准备好专注力和必要的数学基础才能真正驾驭其中的强大威力。一旦你跨过了这道坎，你会发现它为你打开了一个全新的、更精确的微观世界视角，但这个“入门费”确实不低，需要读者付出相当的耐心和毅力去克服那些硬核的数学推导部分。

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我是在一个跨学科的项目中接触到这本书的，原本我对光线传播的理解还停留在高中物理的水平，很多现代应用领域的术语对我来说就像是外星语。坦白讲，这本书的入门部分处理得非常精妙，它没有直接抛出那些拗口的麦克斯韦方程组，而是从一个非常生活化的场景入手——比如人眼是如何聚焦的，或者为什么天空是蓝色的，用极其直观的类比来解释折射和反射的本质。这种“润物细无声”的教学方式，极大地降低了初学者的心理门槛。我记得有一章专门讲衍射极限，作者居然用了一个非常形象的比喻，把光束比作掷向靶心的弹雨，生动地解释了为什么我们无法无限提高分辨率。这种叙述风格，让我感觉像是在听一位经验丰富的大师在对我进行一对一的辅导，而不是在阅读一本冰冷的教科书。它真正做到了，将深奥的理论包裹在易于理解的语言和丰富的案例之中，让理论不再是高悬的空中楼阁，而是可以触摸和操作的工具。

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