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出版者:

作者:王育華

出品人:

頁數:420

译者:

出版時間:2008-2

價格:45.00元

裝幀:

isbn號碼:9787311030278

叢書系列:

圖書標籤:

• 固體化學
• 無機化學
• 材料化學
• 晶體結構
• 相圖
• 缺陷化學
• 固體物理
• 化學鍵
• 熱力學
• 動力學

好的，這是一本名為《電磁場與微波技術》的圖書簡介。 --- 《電磁場與微波技術》圖書簡介 一部全麵深入的現代工程基礎與前沿技術指南 本書定位： 《電磁場與微波技術》是一本旨在為電子工程、通信工程、物理學、材料科學以及相關交叉學科的本科高年級學生、研究生以及工程技術人員提供堅實理論基礎與前沿實踐指導的專業教材與參考手冊。本書不僅係統闡述瞭經典電磁場的麥剋斯韋方程組的精髓，更將理論與現代微波和射頻工程中的關鍵應用緊密結閤，覆蓋瞭從基礎原理到復雜係統設計的全光譜內容。 內容結構與深度： 本書內容組織邏輯嚴謹，結構清晰，分為四大核心模塊，共計十八章： 第一部分：電磁場理論基礎的深度重構（第1章至第5章） 本部分緻力於鞏固和深化讀者對電磁現象基本規律的理解。我們從靜電場和靜磁場的分析入手，詳細剖析瞭庫侖定律、高斯定理、安培環路定律等基本定律在不同介質環境下的應用。 重點突破： 矢量分析的工程化應用： 詳細介紹瞭梯度、散度、鏇度等矢量算子在物理空間中的直觀意義，並結閤邊界條件問題，展示其在求解場分布中的強大能力。 麥剋斯韋方程組的統一性： 不僅展示瞭時間、頻率域下的四組麥剋斯韋方程，更著重闡述瞭場的動態特性，特彆是法拉第電磁感應定律和變化的電磁場是如何相互激發，共同構成瞭電磁波的本質。 材料特性與本構關係： 深入探討瞭導電、介電、磁性材料對電磁場行為的影響，細緻區分瞭理想導體、理想介質、損耗介質以及各嚮異性材料的電磁響應，為後續的波傳播和器件設計奠定基礎。 第二部分：電磁波的傳播與導引（第6章至第10章） 此模塊是全書的承上啓下之處，專注於電磁能量的遠距離傳輸機製。我們將從一維平麵波的理想傳播齣發，逐步擴展到復雜環境下的實際問題。 核心章節解析： 平麵波在無限空間與分層介質中的傳播： 詳細推導瞭均勻介質中平麵波的相速、群速、波阻抗以及反射與透射現象。利用斯托剋斯公式和邊界條件，係統推導瞭菲涅耳係數，並引入瞭惠更斯原理對波的衍射現象進行幾何解釋。 傳輸綫理論的微波視角： 傳統傳輸綫（如同軸綫、雙綫）在微波頻段的特性與低頻大不相同。本書采用分布參數模型，詳細分析瞭傳輸綫的電壓、電流、輸入阻抗隨頻率的變化，並引入瞭史密斯圓圖作為核心分析工具，不僅展示瞭如何進行阻抗匹配，還深入剖析瞭史密斯圓圖的幾何特性。 導波理論與模式分析： 對波導管（矩形波導、圓波導）的截止頻率、色散特性以及工作模式（TE、TM、TEM）進行瞭詳盡的數學建模和物理意義闡釋。重點分析瞭空氣波導和介質波導的場分布特性，這對於設計高頻濾波器和耦閤器至關重要。 第三部分：電磁輻射與散射（第11章至第14章） 本部分聚焦於電磁能量如何從源點發射齣去，以及目標物如何與入射波相互作用。這是天綫設計和目標識彆領域的基礎。 關鍵技術與理論： 天綫基礎理論： 從小振子（如半波長偶極子、電流元）開始，係統推導瞭輻射場的遠場近似。核心內容包括輻射強度、輻射方嚮圖、有效麵積、最大增益和效率等關鍵參數的定義與計算方法。 陣列天綫： 針對相控陣和綫性陣列，詳細分析瞭陣因子，並探討瞭陣列掃描、波束賦形（Beamforming）的基本原理，這在雷達和5G/6G通信係統中具有極高的實用價值。 電磁散射理論： 介紹瞭目標散射截麵積（RCS）的概念，並針對不同尺度目標，分彆介紹瞭高頻近似（如幾何光學、幾何繞射理論）和低頻近似（如偶極子散射模型）的分析方法。 第四部分：微波與射頻工程應用（第15章至第18章） 將前三部分的理論知識應用於實際的微波電路和器件設計，展示現代電子係統的核心技術。 實用工程實例： 無源微波電路設計： 重點講解瞭基於傳輸綫理論的無源器件設計，包括分支綫耦閤器、環形耦閤器、分支綫功率分配器和隔離器。對於濾波器設計，係統闡述瞭切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器的原型設計流程、元件值選擇及頻率變換技術。 微波有源器件基礎： 簡要介紹瞭PIN二極管、肖特基勢壘二極管在開關和混頻器中的應用，並對晶體管（如MESFET、pHEMT）在高頻下的等效電路模型進行瞭分析，為高頻放大器的設計做鋪墊。 電磁兼容性（EMC/EMI）初步： 討論瞭高頻電路中的串擾、輻射發射和抗乾擾問題，介紹瞭屏蔽、接地、濾波等基礎的EMC設計原則，強調瞭良好的版圖設計在抑製噪聲中的重要性。 本書特色： 1. 理論與工程的緊密結閤： 每一理論推導後都緊接著具體的工程案例分析，確保讀者能夠將抽象的數學模型轉化為可操作的設計參數。 2. 豐富的習題與案例研究： 每章末尾均配有難度遞進的理論習題和實際工程計算案例，覆蓋阻抗匹配的Smith圖應用、波導模式計算、天綫方嚮圖繪製等，強化動手能力。 3. 現代化工具的融閤： 在關鍵章節中，穿插瞭如何利用商業電磁仿真軟件（如HFSS、CST等）對復雜結構進行數值求解的思路和步驟，使讀者能快速適應現代工程研發環境。 讀者對象： 本書適閤作為高等院校電子信息類、通信類專業的核心課程教材，亦是從事雷達、衛星通信、射頻識彆（RFID）、微波器件研發工程師的案頭必備工具書。通過係統學習本書內容，讀者將能夠獨立分析和設計復雜電磁環境下的係統與器件。

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我得說，這本書的排版和圖示設計，簡直是一場視覺上的災難。封麵設計就已經透露齣一種九十年代初期的學術氣息，內部的插圖更是讓人哭笑不得。很多關鍵的晶體結構示意圖，綫條生硬，色彩對比度極差，有些甚至像是用早期的CAD軟件硬生生拖拽齣來的三維模型，立體感和空間關係極度扭麯。更要命的是，那些用來說明相圖演變的麯綫圖，坐標軸的標記模糊不清，有些關鍵的相變點甚至連個箭頭都沒有明確指齣，全靠讀者自己去腦補作者想錶達的“斜率突變”。我花瞭相當長的時間試圖解析其中一張關於金屬氧化物氧空位擴散路徑的示意圖，結果發現它提供的三維透視圖根本無法準確反映相鄰晶格點的相對位置，差點讓我懷疑自己對晶體學的基本認知齣瞭問題。如果說內容是骨架，那麼這種粗糙的視覺呈現簡直就是在給這個骨架塗抹一層令人不適的油漆。對於需要依賴清晰圖像來理解復雜幾何和對稱性的學科來說，這絕對是緻命的缺陷。

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這本書的寫作風格異常的……“百科全書式”。它沒有明確的主綫或者核心的理論框架來貫穿始終，更像是把一個領域內所有已知的、重要的知識點，按照某種鬆散的邏輯強行縫閤在一起。比如，前一章還在詳細介紹愛因斯坦模型和德拜模型在聲子熱容計算上的差異和適用邊界，下一章筆鋒一轉，就開始詳述溶膠-凝膠法製備納米顆粒的實驗步驟和産率優化。這種跳躍性使得讀者很難建立起一個連貫的知識網絡。每次讀完一個章節，我總有一種知識點被塞進腦子，但結構卻極其鬆散的感覺。它更像是一本供人隨時查閱特定信息的工具書，而非引導讀者進行深度思考和理解的教材。我嘗試用它來準備一次關於熱力學穩定性的專題報告，結果發現，雖然書裏分散提到瞭構建穩定性的各種工具（如晶格能計算、吉布斯自由能最小化），但缺乏將這些工具統一起來、形成一個強大分析框架的引導。這讓我不得不花費大量額外時間去其他資源中尋找那種“大局觀”。

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這本《固體化學》的書架位子一直讓我有些摸不著頭腦。我本來是衝著更偏嚮於材料物理或者凝聚態物理方嚮的期望去翻閱的，想著能深入瞭解晶體結構的熱力學演變和電子能帶的精細計算方法。結果呢，翻開目錄，赫然看到大量篇幅著墨於陶瓷燒結過程的動力學模型、玻璃態物質的弛豫時間，甚至還有關於高分子晶體取嚮度的探討。這明顯更偏嚮於傳統的材料科學，甚至是應用化學的範疇。我理解固體是一個宏觀概念，但對於一個期待解析原子層麵相互作用和量子效應的讀者來說，這種側重實在讓人感到一絲失落。比如，書中關於缺陷工程的討論，更像是從宏觀性能（如硬度和導電性）齣發去反推微觀結構，而不是像我期望的那樣，從狄拉剋方程或者布洛暐格函數齣發去預測缺陷的形成能和遷移機製。也許是我預期太高，或者說對“化學”二字的理解太過狹隘，但這本書給我的感覺更像是一本優秀的“固體材料特性導論”，而非我心目中那種深挖固態係統底層原理的“化學”巨著。它的敘述方式相對平鋪直敘，缺乏那種將復雜物理現象簡化為優雅數學描述的魅力。

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我花瞭整整一個下午試圖弄明白書中關於“固體的電子結構”那一章是如何闡述從緊束縛模型到近自由電子模型的過渡的。結果是，我的睏惑比開始時更甚。作者似乎對布洛赫定理的物理意義有一種近乎於恐懼的態度，總是繞著關鍵的數學推導打轉，用大量晦澀的類比來替代嚴謹的數學論證。例如，在解釋周期性邊界條件對電子波函數的影響時，它反復強調“電子就像在無限重復的鏡子迷宮中行走”，但卻從未清晰地展示，正是周期性邊界條件保證瞭波矢（k點）的量子化，從而導齣瞭布洛暐能帶的形成。這種對數學工具的刻意迴避，使得書中所有關於電子性質的討論，都停留在瞭一種非常錶麵化的描述層麵，即“電子能帶是存在的，它決定瞭導電性”。對於一個渴望掌握該領域核心理論工具的讀者，這本書提供的隻是一個華麗的、但內核空洞的框架，讓我感覺自己像是在一個沒有引擎的跑車裏坐瞭一圈，雖然看起來很酷炫，但終究無法真正體驗到速度與力量的本質。

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作為一本被廣泛推薦的“基礎讀物”，它在處理前沿概念和實際應用脫節方麵做得尤為突齣。書中對於一些經典、已經被教科書嚼爛瞭的理論——比如簡單的離子晶格的靜電能計算或者費米能級的基本定義——給予瞭冗長而細緻的篇幅，仿佛在嚮一個完全沒有物理背景的人解釋什麼是“力”。然而，當涉及到近十年內材料科學領域取得的關鍵突破時，比如拓撲絕緣體的概念，或者先進的計算方法如密度泛函理論（DFT）在預測新材料性質上的突破性應用，作者的處理方式就顯得極其保守和敷衍。DFT的部分，僅僅是一筆帶過，連基本的交換關聯泛函的演變都沒有清晰梳理，更彆提如何利用它來模擬復雜缺陷的弛豫過程瞭。這讓我感覺這本書停留在瞭一個相對陳舊的知識版本上，無法幫助我們理解當前科研工作正在發生什麼。它更像是一個對過去曆史的忠實記錄者，而不是一個指引未來的導航儀。

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固溶體

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