应用物理学

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出版者:东南大学出版社
作者:钱显毅
出品人:
页数:274
译者:
出版时间:2007-1
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787564106225
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
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具体描述

教育部在2003年10月“高职高专教育人才培养模式研究”会议和2003年11月高职高专教育会议上都严格要求高职高专教育遵守“以应用为目的,以必需够用为度”的原则,本书就是结合高职学生的教学特点和高职教育的要求编写的,共分为14章,主要介绍一些常用物理学的基本知识和实际应用。

  在本书中特别强调对物理学的基本规律的实际应用,重点突出物理学知识的新的应用,并且主要章节都附有阅读材料,并且知识覆盖面较广。

  本书可作为高职高专院校理、工、农、医等各专业基础教材,也可作为应用型本科理工类基础教材或教学参考书。

好的,这是一份为您的图书《应用物理学》撰写的、不包含其具体内容的图书简介,旨在吸引潜在读者并全面介绍相关领域: --- 《电磁波谱的奥秘与工程实践:跨越基础与前沿的探索》 一、本书导读:重塑我们对物质与能量交互的认知框架 在浩瀚的科学图景中,物理学无疑是理解宇宙运行机制的基石。然而,当理论的严谨性与现实世界的复杂需求相碰撞时,一门学科的真正价值便显现出来——它如何从抽象的公式,转化为驱动现代文明的强大动力? 本书并非仅仅是对经典物理定律的简单复述,它致力于构建一座坚实的桥梁,连接基础物理学的深刻洞察与工程应用领域对精确控制和高效能转化的不懈追求。我们深入探究的焦点在于:物质在特定能量尺度下表现出的奇异行为,以及如何将这些行为转化为可操作的技术范式。 本书的视角是广阔而深入的。它摒弃了将物理视为僵化知识的传统观念,代之以一种动态的、面向问题的解决者视角。我们关注的不是“已知”的结论,而是“如何利用”这些结论来解决21世纪面临的关键挑战——从能源的获取与存储,到信息的超高速传输与处理,再到材料科学中对宏观性能的微观调控。 读者将跟随本书的脉络,体验一场从微观尺度(如量子效应在半导体中的体现)到宏观系统(如复杂介质中的波传播)的思维跃迁。这要求我们不仅要掌握麦克斯韦方程组的精髓,更要理解如何将其应用于设计更高效的电池电极、更灵敏的传感器阵列,乃至下一代计算架构的基石。 我们坚信,理解“为什么”是实现“如何做”的前提。因此,本书的每一章节都建立在坚实的理论基础之上,但最终目标始终指向实际的工程落地与技术创新。它旨在培养新一代的工程师、研究人员和技术决策者,使他们能够用物理学的语言来描述、预测和优化复杂的工程系统。 二、核心探索领域概述:驾驭物质与能量的交界面 本书的叙述结构围绕几个关键的物理学核心领域展开,这些领域构成了现代技术进步的驱动力: 1. 场论的工程化诠释与电磁兼容性 (EMC) 电磁场不再仅仅是理论推导中的抽象矢量。本书详尽阐述了如何将麦克斯韦方程组的解应用于实际的电磁环境设计。我们着重探讨了传播、反射、吸收和散射的物理机制。 重点内容包括: 传输线理论的非理想化模型: 考虑材料损耗、皮肤效应(Skin Effect)和趋肤深度(Penetration Depth)在高速信号完整性(SI)中的影响。 辐射与耦合机制: 分析天线理论在实际系统中的布局优化,以及如何通过屏蔽、接地和滤波技术,最小化系统间的电磁干扰(EMI)。 介质特性对波形的影响: 深入研究非线性介质、磁性材料和高频特性对电磁波相速度和群速度的调制,这直接关系到雷达截面(RCS)的控制和电磁隐身技术的基础。 2. 固体与材料的量子机制:从能带结构到功能实现 现代电子、光学和能源技术无不建立在对材料内部微观结构特性的精确控制之上。本书将基础的量子力学概念(如薛定谔方程)转化为对宏观器件性能的预测工具。 主要关注点包括: 能带理论的精细化: 不仅仅是导带和价带的区分,而是深入到晶格振动(声子)、缺陷能级对载流子迁移率的影响。 半导体异质结的界面物理: 探讨肖特基势垒、PN结的建立机制,以及量子阱(Quantum Well)和超晶格(Superlattice)结构如何实现对电子能级的定制化控制。 先进功能材料的物理基础: 对压电效应、热电效应、以及铁电/铁磁材料的畴壁动力学进行深入分析,这些是传感器、存储器和能量转换器件的核心。 3. 波动光学与光子学器件:超越几何光学 本书强调波动光学在现代通信和成像技术中的决定性作用。我们探究光与物质的相互作用在微纳尺度上的新现象。 核心议题涵盖: 衍射极限与近场光学: 讨论如何通过超材料(Metamaterials)和表面等离子激元(Surface Plasmon Polaritons, SPP)绕过传统衍射极限,实现亚波长成像和光局域化。 光电器件的效率解析: 对光电探测器、LED和激光器的工作原理进行热力学和量子效率的剖析,关注如何通过结构设计(如光子晶体)优化光捕获和光提取效率。 非线性光学现象的应用潜力: 探索高次谐波产生(SHG)、自相位调制等现象,它们在超快光谱学和光通信波长转换中的工程化应用。 4. 统计物理与复杂系统:从热力学到信息熵 理解大量粒子或复杂组件的集体行为,是处理工程系统稳定性和可靠性的关键。本书将统计力学的工具箱应用于工程热力学和信息论。 侧重点在于: 非平衡态热力学基础: 分析系统如何远离热平衡状态,处理能量流和熵产生率,这对于设计高效的散热系统和能量转换循环至关重要。 涨落与噪声的工程分析: 深入研究布朗运动、散粒噪声(Shot Noise)和热噪声的本质,它们决定了测量设备的信噪比(SNR)极限。 信息物理学接口: 探讨信息熵与物理系统的关联,如Landauer原理的工程含义,以及如何从物理层面理解数据存储和处理的能耗边界。 三、本书的独特价值与目标读者 本书的编写严格遵循从原理到实践、从现象到机理的逻辑链条。它不满足于提供一个公式清单,而是旨在培养读者“物理直觉”——即能够快速判断特定物理机制在特定工程约束下是否适用、是否最优的能力。 本书适合以下读者群体: 1. 高年级本科生与研究生: 作为深入学习电磁学、固体物理、量子电子学等核心课程后的衔接教材,用于系统化地理解理论如何转化为实际产品。 2. 研发工程师与技术专家: 特别是在微电子、光通信、射频识别(RFID)、精密测量和新能源技术领域工作的专业人士,可将其作为查阅和深化特定物理问题的工具书。 3. 跨学科研究人员: 需要快速掌握某一工程领域背后物理基础的研究人员,本书提供了必要的概念框架和严谨的数学描述。 通过对这些核心领域的系统梳理与深度挖掘,本书将装备读者一套强大的分析工具集,使他们能够在瞬息万变的工程前沿,以坚实的物理学知识为后盾,驱动真正的技术突破。阅读本书,即是选择了一种更深刻、更具预见性的工程思维方式。 ---

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用户评价

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这本书简直就是一本“内功心法”,它不追求花哨的术语堆砌或新颖的包装,而是脚踏实地地构建起一套坚不可摧的物理学知识体系。它的文字像是一把精雕细琢的刻刀,冷静、精确地雕刻着复杂的物理实在。我不是科班出身,但基于对科学的强烈好奇心,我尝试啃读了这本书。起初确实有些吃力,尤其是涉及到那些高维度的概念时,我常常需要停下来,对照着书中的图示和自己画的草图反复揣摩。然而,一旦突破了最初的认知障碍,那种豁然开朗的成就感是无与伦比的。本书的叙事风格非常克制,情感色彩几乎为零,纯粹是知识的传递,这反倒让读者可以将全部注意力集中在物理本身的魅力上。我特别关注了其中关于测量理论的那一章,它没有回避量子力学中那些令人困惑的解释问题,而是系统地梳理了不同的诠释流派及其对应的实验验证可能性,这种公正而全面的探讨,体现了作者深厚的学术素养和开放的思维。

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这本厚重的书,初拿到手,我就被它散发出的那种沉稳气息所吸引。封面设计简洁却又不失专业感,配色沉稳大气,一看就知道是严肃的学术著作。内页纸张质量上乘,印刷清晰,字迹饱满有力,阅读体验极佳,即便是长时间盯着那些复杂的公式和图表也不会感到视觉疲劳。更值得称道的是它的结构编排,逻辑性极强,章节之间过渡自然流畅,仿佛一位经验丰富的老教授在为你娓娓道来那些深奥的物理原理。我尤其欣赏它在理论阐述后紧跟着的实际案例分析,这些贴近工程应用的实例,极大地帮助我理解了抽象概念的物理实在性,不再是空中楼阁。书中对前沿研究方向的涉猎也相当广博,涉及了纳米技术、量子信息等多个热点领域,这让它不仅仅是一本教科书,更像是一部前沿的参考手册。对于初学者来说,可能需要一定的数学基础作为支撑,但对于有一定基础的进阶学习者而言,它无疑是一座可以深入挖掘的宝藏。我花了大量时间研读其中的某一章关于材料介电性质的论述,发现它对不同温度和频率下的响应机制分析得极为透彻,细节之处尽显作者的深厚功力。

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对于我这样一个需要在不同学科间穿梭的研究人员来说,一本能够提供坚实跨学科知识桥梁的书籍至关重要。这本著作在这方面表现得尤为出色。它没有将各个子领域孤立地看待,而是着力展现了基本物理原理是如何渗透并支撑起不同工程和技术领域的。例如,它在讲解电磁波传播的理论时,自然而然地引入了现代通信系统中的噪声抑制原理,这种无缝衔接,极大地拓宽了我对理论应用的视野。书中的练习题设计得非常巧妙,它们不仅仅是简单的公式代入,而是很多富有启发性的思考题,它们迫使你跳出书本的框架,尝试用不同的物理视角去分析问题。解答这些问题,就像是在与作者进行一场跨越时空的思维对话,你必须调动所有学到的知识,才能构建出完整的解决方案。总体而言,这本书的价值在于其“系统性”和“底层逻辑的清晰度”,它不教授技巧,它教授的是思考物理问题的方法论。我已经计划将它作为我未来几年内持续参考的核心工具书。

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说实话,我对学术书籍的评价标准通常都很苛刻,但这本书在细节处理上确实体现出了极高的专业水准。最让我印象深刻的是它的参考文献体系,覆盖面极广,从经典的奠基性论文到近几年的高影响力期刊成果都有收录,这为我后续进行更深入的专题研究提供了坚实可靠的文献索引。在内容呈现上,作者巧妙地平衡了广度与深度,既保证了对基础概念的全面覆盖,又在选定的几个核心分支上做了极其深入的挖掘。例如,在探讨某种半导体异质结的能带结构时,作者不仅给出了标准的计算模型,还探讨了材料缺陷对此产生的实际影响,这种“考虑现实复杂性”的写作态度,让我倍感亲切和信服。这本书的排版也值得称赞,页边距适中,注释清晰地标注在需要的地方,不会打断阅读的流畅性。唯一稍微需要适应的,或许是其对某些数学工具的假定,它似乎默认读者已经掌握了高等数学和线性代数的高级技巧,如果读者在这些方面稍有懈怠,可能会在某些章节感到吃力,需要频繁查阅其他资料来补充。

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翻开这本书的时候,我的第一感受是“挑战”。这绝不是那种可以轻松翻阅的入门读物,它更像是一部为那些真正热爱并渴望深入理解物理世界本质的人准备的“兵器谱”。语言风格极其严谨,每一个术语的使用都精确无误,毫不含糊,这对于追求精确性的读者来说是福音,但也意味着你需要保持高度的专注力。我注意到作者在推导关键公式时,每一步的跳跃都经过了深思熟虑,很少出现“不言自明”的省略,这种详尽的推导过程,对于那些喜欢刨根问底、想弄明白“为什么”的学习者来说,简直是福音。书中的插图和图示虽然不如一些商业出版物那样色彩斑斓,但其功能性却无可挑剔,每一张图都精准地服务于理论的表达,帮助我们构建起对物理图景的直观认识。我特别喜欢其中关于实验技术介绍的部分,它没有止步于理论,而是将理论如何通过实验手段得以验证和测量阐释得淋漓尽致,这种理论与实践的紧密结合,极大地提升了本书的实用价值。读完其中关于场论基础的那几章,我感觉自己的思维框架都被重塑了一遍,对经典物理学的理解上升到了一个全新的高度。

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