分层媒质中的电磁场

作者:李凯

页数:224

出版时间:2009-3

价格:80.00元

isbn号码:9787308064019

具体描述

"Electromagnetic Fields in Stratified Media" deals with an important branch of electromagnetic theory, which has many useful applications in subsurface communication, radar, and geophysical prospecting and diagnostics. The book introduces to the electromagnetic theory and wave propagation in complex media, while presenting detailed models for various media: 3, 4, N-layered media, boundary conditions, and anisotropic media. In particular, the complete solutions for a trapped surface wave and lateral wave in a three- or four-layered region, the complete solutions for low frequency wave propagation over a spherical surface coated with a dielectric layer, and the transient field of a horizontal dipole in the boundary layer of two different media are presented. The book is designed for the scientists and engineers engaged in antennas and propagation, EM theory and applications.Dr. Kai Li is Professor at Zhejiang University.

用户评价

我是一名科普作家，对那些能够将复杂科学原理用通俗易懂的方式呈现给大众的书籍情有独钟。电磁场本身就是一个非常抽象且充满魅力的概念，而将其置于“分层媒质”这一更具现实意义的场景下，我觉得会碰撞出更多有趣的火花。我希望这本书不是一本枯燥的学术专著，而是在保持科学严谨性的同时，能够引发读者对自然界和工程技术中电磁现象的好奇心。比如，书中能否解释一下彩虹是如何形成的？虽然彩虹的形成机制涉及光的色散和折射，但其本质上也与光在不同介质（空气和水滴）中的行为有关。再比如，在通信系统中，为什么有时会受到信号衰减的影响，而有时信号又会表现出奇特的传播特性？我希望这本书能用生动的语言，结合一些大家熟知的现象，来解释分层媒质中的电磁场理论。如果书中能穿插一些历史故事，比如介绍早期科学家们是如何一步步揭示电磁场奥秘的，或者讲述一些技术革新是如何源于对这些基础理论的深刻理解，那对我来说将是极大的启发，能够帮助我创作出更具吸引力的科普内容。

这本书的封面设计就带着一种严谨的学术气息，深邃的蓝色背景下，几条交错的光线勾勒出复杂而优雅的曲线，让人立刻联想到电磁波在不同介质中的传播路径。我本身从事的是光学工程领域，日常工作中经常需要处理光在多层膜、集成光学器件等复杂结构中的行为。虽然我对分层媒质下的电磁场理论并非全然陌生，但一直以来，这种理论知识的获取多依赖于零散的论文和一些通识性的教材。我常常感到，这些碎片化的信息难以构建起一个系统且深入的认知框架，尤其是在面对一些前沿的、非传统的应用场景时，往往会显得力不从心。我希望通过阅读这本书，能够系统地梳理和深化我对这一领域的理解，特别是希望能看到一些关于如何将理论模型应用于实际工程问题的方法论，比如如何高效地计算多层结构的透射率和反射率，如何优化材料参数以达到特定性能，以及在设计过程中可能会遇到的那些“陷阱”和“捷径”。我特别期待书中能有一些具体的案例分析，能将抽象的数学公式与真实的物理现象紧密联系起来，这样我的学习才会更有方向感和实操性，能够真正地将理论知识转化为解决实际工程难题的利器。

我在一个材料科学的研究实验室工作，我们目前正在开发一种新型的复合材料，旨在用于改进高频电子器件的散热和电磁屏蔽性能。在材料设计和仿真阶段，我们常常需要精确地预测电磁波在不同层叠材料中的传播特性，包括其衰减系数、相位变化以及在界面上的能量损耗等。目前我们主要依赖一些通用的仿真软件，但有时会觉得对软件背后的物理原理理解不够深入，这在优化材料参数或者解释仿真结果时会遇到瓶颈。我希望这本《分层媒质中的电磁场》能够为我们提供更扎实的理论基础，尤其是在多层介质边界条件的严格处理，以及不同类型分层结构（例如周期性分层、非周期性分层、梯度分层等）的电磁行为分析方面，能有深入的阐述。我特别关注书中是否会探讨一些先进的数值计算方法，比如有限元法、传输矩阵法等在处理复杂分层结构时的应用，以及如何通过理论分析来指导材料结构的优化设计，以达到最佳的性能指标。如果书中还能包含一些关于超材料、负折射率材料等在分层结构中的应用探讨，那就更符合我们当前的研究方向了。

作为一个初涉微波工程的学生，我最近在学习天线设计和电磁兼容性方面的内容，其中很多概念都与分层媒质中的电磁场理论息息相关。坦白说，我在这方面的基础还比较薄弱，常常在理解麦克斯韦方程组在不同边界条件下的解法时感到吃力。尤其是当媒质的介电常数和磁导率随着位置发生变化时，那些偏微分方程的求解方式对我来说就像是天书。我非常希望能找到一本能够循序渐进地引导我理解这一复杂理论的书籍，它不应该一开始就充斥着晦涩难懂的数学推导，而是能够从最基本的概念入手，逐步深入。我期待书中能有一些直观的类比或者图示，能够帮助我建立起对电磁场在分层结构中行为的物理图像。例如，当电磁波遇到一个界面时，它的反射和折射是如何发生的，为什么会有斯涅尔定律？当媒质层数增多时，能量的传输和衰减又会呈现出怎样的规律？如果书中能提供一些实际应用中的例子，比如解释为什么某些材料组合能够用于吸收电磁波，或者如何设计出能够屏蔽电磁干扰的结构，那对我来说将是极大的帮助。

我是一名研究生，近期需要撰写一篇关于集成光波导器件中电磁场分布与损耗特性的论文。在文献调研的过程中，我发现许多现有的模型和仿真结果都离不开分层媒质中的电磁场理论，尤其是在分析光在薄膜、波导脊、刻蚀结构等复杂边界下的行为时。我目前遇到的主要困难在于，如何有效地将这些理论应用于三维或近三维的复杂几何结构，以及如何准确地计算不同损耗机制（如介质损耗、界面散射损耗、辐射损耗等）在分层结构中的影响。我非常期待这本《分层媒质中的电磁场》能够提供一套相对完整的理论框架，能够涵盖从二维近似到三维计算的过渡，并详细阐述各种近似方法的适用条件和局限性。我特别希望能看到书中关于如何处理非均匀、各向异性分层媒质的数学方法，以及如何进行高效的数值模拟，例如传输线理论、模式展开法、有限差分时域法（FDTD）等在分层结构计算中的具体应用。如果书中还能涉及一些优化设计策略，例如如何通过改变分层结构来抑制模式耦合、提高传输效率，那将对我论文的研究方向提供极大的指导价值。