电磁场与电磁波学习指导与习题详解

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出版者:
作者:马冰然
出品人:
页数:339
译者:
出版时间:2010-3
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787562332626
丛书系列:
图书标签:
  • 电磁波
  • 借鉴
  • 电磁场与电磁波
  • 电磁学
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具体描述

《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》是与主教材(电磁场与电磁波,华南理工大学出版社,2007年8月版)相匹配的学习指导书与习题解集。内容包括主教材各章的基本内容和公式、重点难点分析、章后习题及《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》附加习题的详解与分析。在各章重点难点分析中,编者欲以准确定义、深刻理解、拓宽视野、前后连贯为指导思想来阐述基本概念和基本定理,希望能揭示基本概念和定理的本质内涵以帮助读者加深对其理解;在习题详解中,对有启发意义的习题都附有题前的解题分析和题后的详论或附注,希望帮助读者以正确的思路解题,并提高应用和分析能力。

《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》凝聚了编者多年在不同层次的电磁场与电磁波理论教学中的心得与体会。书中所述的许多问题常常是初学者感到疑惑和进一步学习者想要深入思考的问题。因此,《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》对主教材或与主教材相类似的电磁场理论书籍的学和教者,都会有参考价值。同时,《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》可以作为高等院校电子信息类和电气信息类专业相关基础理论课程教材的辅助参考书。

好的,这里为您提供一本假设的、内容与《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》完全不相关的图书简介,字数控制在1500字左右,力求自然流畅。 --- 《星际航行与超光速物理学:理论、实践与文明演进》 本书导言: 在人类文明的宏大叙事中,对未知疆域的探索从未停歇。从横渡海洋到征服天空,每一次边界的拓展都伴随着对基础物理学原理的颠覆性认知。《星际航行与超光速物理学》正是站在这个前沿的里程碑式著作。它并非仅仅是工程手册或科幻想象的集合,而是一部严谨的理论物理学专著,深入剖析了在现有狭义相对论框架之外,实现高效、可持续星际旅行所需面对的极端物理挑战与潜在解决方案。 本书的创作源于对现有宇航技术瓶颈的深刻反思——光速限制是文明扩张的根本障碍。面对广袤的宇宙尺度,我们必须超越“慢速”旅行的范式。本书的核心目标是搭建一座连接理论物理学前沿假设与可操作性星际工程之间的桥梁。 第一部分:基础理论的重塑——超越爱因斯坦的边界 本部分对构成超光速物理学的基本框架进行了细致的构建与论证。我们首先回顾了经典电磁学和狭义相对论在描述高速、高能环境下的局限性,并引入了若干“Minkowski-Szymanski度规”的修正模型。 第一章:时空结构的新视角 详细探讨了多维时空理论(如Kaluza-Klein理论的现代变体)对引力与电磁力统一性的影响。重点分析了在极高曲率环境下,传统意义上的“光锥”如何被拓扑结构扭曲,为曲率驱动(Warp Drive)的理论基础奠定了数学基础。我们详细推导了“局域时空压缩因子”($Gamma_L$)的表达式,该因子是衡量能否在不违反能量守恒的前提下实现有效超光速运动的关键参数。 第二章:零质量粒子流的动力学 本书区别于传统物理学的地方在于,它引入了对“微扰真空能”(Perturbed Vacuum Energy, PVE)的研究。我们假设存在一种尚未被完全探测到的、具有负质量特性的粒子流,它们在特定的电磁场耦合作用下,能够产生足以抵消惯性质量的“反向推力”。本章提供了计算此类粒子流在特定磁场约束下,如何维持稳定流态所需的“莫尔斯-陈约束场方程”。 第三章:量子场论与宏观效应的耦合 核心讨论了如何在宏观尺度(星舰尺度)上,实现对量子涨落的受控干预。本书提出了“零点能提取”的全新机制,即通过特定的超导谐振腔设计,实现对卡西米尔效应的定向放大与转化。对于那些对现有量子电动力学(QED)有深入了解的读者,本章提供了大量涉及高阶微扰修正的复杂积分和泰勒展开分析。 第二部分:曲率驱动技术与推进系统 如果说第一部分是理论基石,那么第二部分则是将这些理论转化为实际工程的蓝图。我们聚焦于如何利用时空本身的属性来进行推进,而非依赖传统的动量交换。 第四章:曲率场发生器的设计与建模 详细阐述了实现阿尔库比耶雷(Alcubierre)驱动概念的工程挑战。本书提出了一种基于“拓扑磁流体”的驱动核心设计。我们构建了驱动装置的完整电磁拓扑模型,包括环形线圈阵列的几何排布、供能脉冲的时序控制,以及最重要的——“外部时空场校准系统”(ESFCS)。该系统通过实时监测外部时空曲率梯度,动态调整驱动场的强度和相位,确保星舰在“气泡”内部的惯性参考系保持稳定。 第五章:能源与等效质量转化 星际驱动需要天文数字般的能量。本书摒弃了对反物质反应的过度依赖,转而探讨“高密度引力波反馈系统”(HDGRS)。该系统通过精确控制超导线圈中的电流密度,产生具有特定频率和振幅的引力波束,并利用这些引力波与源头(如中子星或黑洞)之间的极微弱相互作用,实现持续的能量反馈。本章提供了详细的能量转换效率计算模型,以及安全冗余机制的设计标准。 第六章:导航、通讯与相对论效应的规避 超光速航行中,如何保持与后方的通讯以及如何准确导航是关键问题。我们探讨了“超纠缠量子通道”(Hyper-Entangled Quantum Channels)的应用,它理论上允许信息在时空气泡之外以超光速(或零延迟)传输。同时,详细分析了当星舰穿越不同引力场区域时,如何运用“自适应惯性阻尼器”来消除可能导致船员死亡的潮汐力效应。 第三部分:文明的演进与伦理考量 本书的最后一部分将视角拉高,探讨了大规模星际旅行对人类文明结构和社会哲学的冲击。 第七章:新物理学下的宇宙学图景 基于新的时空模型,我们重新审视了宇宙的年龄、膨胀速率以及暗物质的本质。本书预测,如果超光速旅行成为常态,人类将会在极短的时间内接触到大量拥有不同演化历史的星际文明,这要求我们建立一套全新的“跨星际接触协议”(ISC Protocol)。 第八章:社会结构与“速度膨胀” 当旅行时间被压缩至数天或数周时,地球上的政治、经济和文化联系将如何变化?本章引入了“速度膨胀”的概念,探讨了基于光速限制建立的传统社会契约(如主权、管辖权)的瓦解与重构。我们审慎分析了技术垄断、资源分配以及文化同质化等潜在风险。 结语: 《星际航行与超光速物理学》是一份对未来充满敬意的宣言。它要求我们不仅要成为精通当代物理学的工程师,更要成为具备前瞻性思维的哲学家。本书的复杂性和深度,旨在激发下一代科学家和思想家,去直面并解决人类迈向星辰大海的终极挑战。它为读者提供了一个坚实的理论框架,用以探索那些在今天的物理课本中尚未提及的宇宙奥秘。

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用户评价

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这本书的阅读体验,绝对可以用“酣畅淋漓”来形容。我原本以为,学习电磁场与电磁波这样一门偏理论、偏数学的学科,过程会是枯燥乏味的,需要花费大量的时间和精力去啃读。然而,当我真正开始阅读这本《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》后,我的看法完全改变了。首先,它的排版设计就非常人性化。字体大小适中,行间距舒适,不会让人感到压抑。而且,书中大量运用了图表和示意图,这些图的绘制都非常精美,而且能够准确地传达出抽象的物理概念,比如,讲解电磁波的传播时,书中配有的电场和磁场矢量图,清晰地展示了它们随时间和空间的振荡和传播方向。这种视觉化的辅助,极大地提升了我的理解效率。其次,作者的语言风格十分亲切自然,他避免使用过多生僻的专业术语,即使在讲解高深的理论时,也尽量用通俗易懂的语言来解释。我常常在阅读过程中,感觉就像在和一位资深的教授进行一对一的交流,他耐心解答我的疑惑,循循善诱地引导我思考。更让我惊喜的是,书中在讲解一些难点问题时,作者会分享他自己的学习心得和一些“走过的弯路”,这让我感觉自己不是一个人在战斗,而是有一位经验丰富的同路人在陪伴。这种情感上的共鸣,让我在遇到困难时,反而更加有信心去克服。此外,书中在每个章节的结尾,都会设计一些“思考题”或“拓展阅读”的建议,这些内容虽然不属于核心的解题部分,但却极大地激发了我进一步探索的兴趣,让我看到了电磁场与电磁波在更广泛领域中的应用和发展。

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这本书最让我惊喜的地方,莫过于其习题解析的“个性化”和“人性化”设计。我曾经接触过许多习题集,大多数都流于形式,要么答案过于简略,要么解析过程冰冷而机械。但在这本《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》中,我感受到了作者满满的心意。首先,对于每一道习题,作者都会先分析题目的考点,明确考察的是哪些概念和公式,这让我能够快速地定位到自己薄弱的环节。然后,在解析过程中,作者的语言非常生动,他不会使用过于生硬的学术语言,而是像和朋友聊天一样,一步步地引导我思考。例如,在讲解一道计算题时,他可能会说:“大家看到这个题,可能会觉得有点无从下手,别急,我们先来分析一下它的特点……”这种亲切的沟通方式,瞬间拉近了我和书本的距离,也让我更容易进入解题状态。其次,作者在解析过程中,会非常细致地讲解每一步的逻辑,并且会预测到读者在这一步可能会遇到的问题,并提前给出解答。我印象最深刻的是,在遇到一个复杂的积分计算时,作者不仅给出了多种解法,还详细解释了每种解法背后的思想,以及它们各自的适用条件。这种“知无不言,言无不尽”的态度,让我受益匪浅。而且,书中还包含了一些“反思”环节,鼓励读者在解完题后,回顾整个解题过程,总结经验教训。这种“以人为本”的设计,让我感觉这本书不仅仅是一本习题集,更像是一位循循善诱的良师益友。

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这本书的习题详解部分,绝对是我最看重也最为惊喜的一环。很多时候,我们学习理论知识,就是为了能够解决实际问题,而习题正是检验学习成果最直接的手段。然而,市面上很多习题解析,要么只是简单地给出一个答案,要么就是草草几句带过,根本无法让我们理解其中的解题思路和技巧。这本书在这方面,做得非常出色。对于每一道习题,作者都会先明确题目所考察的核心概念和知识点,然后,会分步地、逻辑清晰地解析解题过程。每一个步骤的推导,都伴随着详细的文字说明,解释了为何要这样做,以及这样做所依据的物理原理。我特别欣赏作者在解析一些复杂习题时,会尝试从不同的角度去思考,并对比不同方法的优劣。例如,在求解某个电磁场分布的问题时,作者会先介绍使用高斯定理的方法,然后又会展示如何利用电势的概念来求解,并且会对比这两种方法的适用范围和计算复杂度。这种多角度的解析,不仅拓展了我们的解题思路,更培养了我们灵活运用知识的能力。更重要的是,作者在解析过程中,会经常穿插一些“解题技巧”和“注意事项”,这些都是宝贵的经验之谈,是我们在课堂上很难学到的。比如,在计算某些积分时,作者会提醒我们注意积分的区域和变量的选取;在处理边界条件时,他会强调需要注意电场和磁场在界面上的连续性或跃变性。这些细节之处,恰恰是我们学习过程中最容易忽略但又至关重要的部分。此外,书中还包含了一些典型应用场景下的习题,比如天线辐射、波导传输等,这些习题的解析,让我深刻体会到电磁场与电磁波理论在实际工程中的应用,极大地激发了我对这个领域的学习兴趣。

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在我看来,这本书的价值远不止于“学习指导”和“习题详解”这几个字所能概括的。它更像是一次对电磁场与电磁波这一宏大领域的“深度游览”。作者以其深厚的学术功底和卓越的教学能力,为我们精心设计了一条既有广度又不失深度的探索路线。首先,在理论部分的讲解上,作者并没有停留在对基本概念的简单介绍,而是会深入到概念的本源,去追溯其物理意义和数学描述。例如,在讲解高斯定理时,他会从电通量的概念出发,层层递进地引出定理的形式,并且会详细分析不同几何形状下电通量的计算方法。这种“溯本追源”的讲解方式,让我对每一个公式和定理都有了更深刻的理解,而不是仅仅停留在“知其然”的层面。其次,在习题解析方面,这本书展现出了“化繁为简”的智慧。作者能够从纷繁复杂的题目中,提炼出其核心的考点,并用最简洁明了的方式进行讲解。我尤其欣赏他对于一些典型问题的多种解法对比,这种对比不仅拓宽了我的解题思路,更让我体会到了数学工具在解决物理问题中的灵活性和普适性。更让我感到惊喜的是,书中还穿插了一些对电磁学发展史的回顾,以及对未来研究方向的展望。这些“题外话”,虽然不直接涉及解题,但却极大地拓展了我的视野,让我看到了电磁场与电磁波的无限可能性,也激发了我对这个领域的进一步探索欲望。这本书,无疑为我打开了一扇通往更深层次理解电磁场与电磁波世界的大门。

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在阅读《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》的过程中,我最深刻的感受之一,便是作者对于知识体系构建的精妙设计。这本书并非简单地堆砌公式和习题,而是遵循着一条清晰的学习逻辑线,层层递进,由浅入深。它就像一位经验丰富的导游,带领我们一步步探索电磁场与电磁波的奇妙世界。首先,在引入基础概念时,作者非常注重概念之间的关联性。他不会孤立地讲解静电场、静磁场,而是会及时地指出它们之间的联系,以及在不同条件下如何相互转化。例如,在讲解法拉第电磁感应定律时,他会巧妙地将其与安培环路定理联系起来,强调了变化的磁场如何产生电场,为后续理解电磁波的产生奠定了基础。这种“连点成线,织网成面”的讲解方式,让我在学习过程中,不会感到知识点的零散和碎片化,而是能够构建起一个完整而系统化的认知框架。其次,书中在讲解每一个知识点时,都力求给出最直观的物理图像。我特别喜欢作者在讲解麦克斯韦方程组时,并非直接给出四个方程,而是先从电场、磁场、位移电流等基本概念出发,逐步引出方程的各个组成部分,并用通俗易懂的语言解释每个方程所描述的物理过程。例如,他会将麦克斯韦方程组比作是描述电磁现象的“语法规则”,理解了这些规则,就能“写出”各种电磁现象的“句子”。这种具象化的解释,让我这个过去对抽象概念感到头疼的学生,也能轻松掌握这些核心理论。更值得称赞的是,书中在理论讲解和习题解析之间,设置了大量的过渡和总结。每讲完一个专题,作者都会进行一个简短的总结,提炼出该专题的核心要点,并引导读者思考这些知识点在下一阶段的应用。这种“承上启下”的设计,让学习过程更加流畅,也避免了知识遗忘的风险。

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拿到这本《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》的时候,我其实是抱着一种既期待又忐忑的心情。期待是因为,电磁场与电磁波这个领域,虽然在本科阶段学过,但总感觉似懂非懂,很多概念的理解不够深入,尤其是在解决实际问题时,常常感到力不从心。而忐忑,则是因为这本书的书名就带着“详解”二字,我担心它会过于学术化,晦涩难懂,或者说,里面的习题解析会冗长而缺乏条理。然而,翻开第一页,我的顾虑便逐渐消散。这本书的开篇,并没有直接进入枯燥的公式推导,而是从一个宏观的视角,阐述了电磁场与电磁波在现代科技中的重要性,以及学习它们对于理解我们所处的世界的意义。这种“情怀”式的引入,瞬间拉近了我与书本的距离,让我觉得这不仅仅是一本教材的辅助读物,更像是一次思维的启迪。接着,作者开始梳理各个章节的核心概念,他用了非常形象的比喻和贴切的类比,将抽象的电荷、电流、场强、磁感应强度等概念,描绘得生动有趣。比如,在讲解电场线时,他将其比作水流的路径,电场强度则如同水流的湍急程度,这种图像化的讲解,极大地降低了初学者的理解门槛。我尤其喜欢作者在讲解一些关键定理时,会先回顾相关的物理背景和历史发展,这不仅有助于我们理解定理的由来,更能体会到科学家们探索真理的艰辛与智慧。在公式推导的部分,作者也处理得相当到位,他并没有像一些教材那样,直接给出最终公式,而是层层递进,每一步的推导都清晰明了,并且会详细解释每一步的物理意义。这对于我这种常常在推导过程中迷失方向的学生来说,简直是救星。总的来说,这本书的理论讲解部分,既有深度又不失广度,既有严谨性又不失趣味性,为后续的习题解析打下了坚实的基础。

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这本书的作者,在我看来,绝对是一位将“传道授业解惑”的精神贯穿始终的教育者。他的讲解风格,让我感觉他不仅仅是在传授知识,更是在培养我独立思考和解决问题的能力。首先,在理论讲解方面,作者非常注重“授之以渔”。他不会直接给出结论,而是会引导我一步步去推导,去理解概念的形成过程。例如,在讲解电磁场的能量守恒定律时,他会从功和能的角度出发,层层递进地推导出坡印廷定理,并且会反复强调这个定理在描述能量流动中的重要性。这种“引导式”的教学,让我在学习过程中,不再是被动地接受信息,而是主动地参与到知识的构建中来。其次,在习题解析方面,作者更像是我的“解惑者”。他总是能够准确地捕捉到我可能存在的困惑点,并在解析中提前给予解答。我最欣赏他的一点是,他会用非常形象的比喻来解释一些抽象的概念。比如,在讲解位移电流时,他会将其比作是“填补”电场变化的“流动”,从而使安培环路定理在动态情况下也成立。这种生动的类比,让我瞬间豁然开朗。而且,作者在解析习题时,并非仅仅关注结果,更注重过程中的逻辑性和严谨性。他会反复强调每一步操作的物理意义,以及可能存在的陷阱。这让我明白,真正的理解,不仅仅是能够得出正确答案,更重要的是理解答案背后的原理。这本书让我感觉,我不是在孤军奋战,而是在一个充满智慧和耐心的向导的指引下,一步步攻克难关。

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我不得不说,这本书的“详解”二字,并非浪得虚名,而是真正做到了对习题的深度剖析。我过去在学习物理的过程中,最容易遇到的问题就是,虽然理解了理论,但在做题时却无从下手,或者即使算出答案,也无法理解其中的关键环节。这本书在这方面,为我打开了新世界的大门。对于每一道习题,作者都会先用清晰的语言重述题目要求,然后,详细列出解题所需要的相关公式和定理,并且会强调这些公式和定理的适用条件。接着,是详细的解题步骤,每一步的推导都伴随着详尽的文字说明,解释了为什么要这样做,以及这一步的物理意义是什么。我尤其欣赏作者在讲解过程中,会穿插一些“易错点提示”,比如,在计算矢量叉乘时,会提醒读者注意方向;在处理复数运算时,会强调共轭复数的使用。这些细微之处,都是作者在多年教学和研究中积累的宝贵经验,对于我们初学者来说,简直是“点石成金”的宝藏。更让我感到惊喜的是,书中在解析一道习题时,有时会提供不止一种解法,并详细对比它们的优劣。比如,在求解某个场强分布时,作者可能会先用积分法求解,然后又展示如何利用散度和旋度定理来简化计算。这种多角度的解析,不仅培养了我们的解题灵活性,更重要的是,让我们深刻理解了不同数学工具在物理问题中的应用。此外,书中还收录了一些具有代表性的、难度较高的习题,这些习题的解析,让我看到了理论知识的强大威力,也极大地提升了我解决复杂问题的信心。

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在我翻阅《电磁场与电磁波学习指导与习题详解》的数个章节后,我愈发觉得这本书在知识的结构化和梳理上,有着独到的匠心。它并非简单地罗列电磁学的知识点,而是将这些知识点有机地串联起来,形成一个逻辑严谨、层次分明的知识体系。举个例子,在讲解静电场时,作者会先从点电荷的库仑定律入手,然后自然地过渡到电场的叠加原理,接着引入电场强度和电势的概念,并详细阐述它们之间的关系。在进入静磁场部分时,他又会巧妙地将静电场与静磁场的相似性与差异性进行对比,帮助读者更好地理解磁场的独特性。更令人赞叹的是,在进入动态场和电磁波部分时,作者会非常清晰地将麦克斯韦方程组作为一个核心,然后从不同的角度去阐释方程的意义,并逐步推导出电磁波的传播性质。这种“从静到动,从局部到整体”的讲解思路,让我在学习过程中,能够逐渐建立起对电磁学宏观世界的整体认知,而不是停留在对孤立概念的死记硬背。而且,在引入复杂的数学工具时,作者总是会提前预告其必要性,并解释它在解决具体问题中的作用,从而避免了对数学的畏惧感。例如,在引入向量分析中的散度和旋度概念时,他会将其与高斯定理和安培环路定理的几何解释联系起来,让读者明白这些数学工具并非凭空产生,而是为了更有效地描述物理现象而诞生的。这种对知识体系的精心构建,让我在学习过程中,能够事半功倍,并且真正地掌握电磁场与电磁波的核心思想。

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不得不说,这本书的内容深度与广度,都让我感到非常满意。在深度方面,它并没有因为是一本“学习指导与习题详解”就对理论的讲解有所敷衍。相反,它对一些关键理论的推导过程,都进行了详细而严谨的阐述,并且会深入地分析理论背后的物理意义。比如,在讲解坡印廷定理时,作者不仅仅给出了公式,还花了相当大的篇幅去解释坡印廷矢量所代表的能量流密度,以及能量守恒定律在电磁场中的体现。这让我对电磁能的流动有了更深刻的理解。在广度方面,这本书也展现了其扎实的功底。它不仅仅局限于经典的电磁场理论,还触及到了电磁波的产生、传播、辐射以及一些经典的电磁散射问题。例如,在讲解电磁波在介质中的传播时,它会分析不同介质对电磁波的影响,如反射、折射、衰减等,并给出了相应的计算方法。在习题部分,也涵盖了从基础的静电场计算到复杂的电磁波辐射问题的各种类型,这让我能够全面地检验自己的学习成果,并针对性地进行巩固和提高。我尤其喜欢书中引入的一些与现代科技相关的应用实例,比如,在讲解天线理论时,会提及不同类型天线的辐射方向图以及它们在通信系统中的应用。这种将理论与实际相结合的方式,极大地激发了我学习的兴趣,让我看到了电磁场与电磁波理论的巨大价值。

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