电磁场与电磁波习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (2002年5月1日)

作者:马汉炎

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:13.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560317199

丛书系列:

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现代光电技术中的前沿应用与挑战 内容简介 本书旨在全面深入地探讨现代光电技术领域内一系列关键的前沿应用、核心原理及其面临的工程挑战。全书内容紧密围绕当代信息科学、材料科学与精密工程交叉融合的最新发展，为读者提供一个既具理论深度又富于实践指导意义的知识框架。 本书结构清晰，内容覆盖面广，重点聚焦于以下几个核心领域： 第一部分：先进光学材料与器件 1. 新型光电功能材料的制备与表征： 本部分详细阐述了近年来在光电转换和调制方面表现卓越的新型半导体材料、钙钛矿材料以及二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的晶体生长、薄膜沉积技术及其光物理特性研究方法。特别关注了如何通过精细的化学调控来优化其带隙结构、载流子迁移率和光吸收截面，以满足高效率光电器件的需求。 2. 量子点与纳米光子学： 深入解析了半导体量子点（QDs）的尺寸量子效应及其在发光二极管（QLEDs）、太阳能电池中的应用。详细介绍了近场扫描光学显微镜（NSOM）等先进表征技术在纳米尺度下研究光与物质相互作用的原理与案例。同时，探讨了表面等离激元共振（SPR）在增强光学传感和光催化中的应用机理。 3. 表面等离子体共振器件与应用： 重点分析了金属纳米结构诱导的局域表面等离子体共振（LSPR）现象，探讨了如何利用等离子体光子学来突破传统光学衍射极限。内容涵盖了基于LSPR的高灵敏度生物传感器、光热治疗以及新型超材料结构的设计与仿真。 第二部分：高速光通信与信息处理 1. 硅基光电子集成技术（Silicon Photonics）： 系统介绍了硅光技术从理论基础到工程实现的完整流程。详细讨论了基于CMOS工艺的光波导设计、调制器（如马赫-曾德尔调制器、载流子耗尽型调制器）的性能优化、光耦合技术（如边缘耦合、光栅耦合）的精度控制，以及在数据中心和高速通信网络中的实际部署挑战。 2. 高速光电探测器： 涵盖了PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）以及更先进的超快光电导天线（OPA）的工作原理。重点分析了在毫米波和太赫兹频段下，如何提高探测器的响应速度、量子效率和信噪比（SNR），以及如何应对器件的暗电流和热噪声限制。 3. 非线性光学在光信号处理中的应用： 阐述了光纤中的自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和四波混频（FWM）等非线性效应。重点探讨了如何利用这些效应实现超高速光采样、光频率梳的产生，以及在全光再生和波长转换中的关键技术瓶颈。 第三部分：先进成像、传感与计量 1. 计算成像技术： 区别于传统的基于透镜的成像范式，本书详细介绍了计算成像领域的最新进展。内容包括计算全息术、单像素相机、层析成像（如光学相干断层扫描OC-T和光声层析成像PAI）的算法基础、数据采集策略及图像重建的高效数值方法。 2. 激光雷达（LiDAR）系统与三维重建： 聚焦于飞行时间（ToF）激光雷达和调频连续波（FMCW）激光雷达的原理对比与性能评估。讨论了在复杂环境（如雨、雾、强光干扰）下，如何利用先进的信号处理算法来提高目标识别的鲁棒性和距离测量的精度。 3. 光学精密测量与计量： 涵盖了激光干涉测量、相移测量以及基于腔体增强技术的超高灵敏度气体传感。详细分析了如何通过优化激光器的频率稳定性和噪声抑制技术来达到亚微米甚至皮米级的测量分辨率。 第四部分：新能源与环境光电技术 1. 新一代光伏器件： 深入剖析了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的界面工程、长期稳定性问题及大规模制备技术。此外，也探讨了叠层太阳能电池（Tandem Cells）中不同吸收层的能级匹配与电流平衡优化策略。 2. 光催化与水分解： 阐述了半导体光催化剂的载流子分离效率、表面反应动力学机制。重点分析了可见光驱动下，高效将二氧化碳转化为燃料或实现水分解制氢的关键材料设计原则和反应器工程化面临的挑战。 3. 光热效应与生物医学应用： 介绍了具有优异光热转换效率的纳米材料（如金纳米棒、碳纳米管）在肿瘤光热疗法（PTT）中的应用。讨论了光剂量学、组织穿透深度限制以及多模态成像引导下的精准治疗策略。 本书面向具有扎实物理基础的高年级本科生、研究生以及从事光电子、通信、材料和精密仪器领域的工程技术人员。每一章节均力求结合前沿研究成果与实际工程案例，旨在培养读者分析和解决复杂光电系统问题的能力。

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这本书的语言风格是极其冷静和客观的，完全服务于知识的准确传达，没有任何花哨的修饰或煽情的语句，这对于理工科的学习资料来说是非常恰当的。作者在描述物理过程时，用词精准，逻辑链条严密，确保了概念的无歧义性。例如，在阐述高斯定律或安培定律的积分形式时，对通量和环流的定义描述得极其严谨，没有丝毫含糊之处。这种克制而有力的文字表达，让人在阅读时能够专注于思考物理本身，而不是被多余的文字干扰。然而，也正因为这种高度的抽象性，对于那些需要通过生动的类比或实例来建立物理直觉的初学者来说，可能需要配合其他辅助教材来辅助理解。这本书更像是一本精确的手术刀，你需要具备一定的基础知识储备才能驾驭自如，它假定读者已经具备了必要的微积分和线性代数基础。它不是一本旨在“普及”或“入门”的书，而是一本旨在“精进”和“巩固”的书籍，其价值在于对既有知识体系的深度检验和强化。

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从使用体验的角度来看，这本书的实用性是毋庸置疑的，但我也发现了一些可以改进的地方。首先，虽然大部分解析都非常详尽，但在某些涉及边界条件处理的难题中，对于“为什么选择这个特定的边界条件”的物理图像阐释略显单薄，如果能再增加一两句话的直观解释，将更有助于加深理解，而非仅仅停留在数学形式的罗列上。其次，全书的索引系统可以进一步优化。目前的索引更多侧重于章节名称，如果能够增加关键术语和特定公式的交叉引用索引，例如，当你回忆起某个特定定理的应用场景时，能快速定位到所有涉及该定理的例题，那将大大提升查阅效率。此外，我注意到，书中似乎缺少一个独立的“常见错误分析”小节。很多学生在解题过程中常犯的系统性错误，如果能被单独提炼出来进行警示和剖析，将比在具体题目解析中分散提及更为有效。总的来说，这本书是一份非常出色的学习辅助材料，但若能在用户体验的深度和广度上再做挖掘，它将成为无可替代的殿堂级工具书。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了高雅的深蓝色调，配以简洁的白色衬线字体，透露出一种严谨而专业的学术气息。触摸上去能感受到封面的哑光质感，不易沾染指纹，这点细节处理得非常到位，体现了出版方对品质的追求。内页的纸张质量也相当不错，米白色纸张有效地减少了长时间阅读带来的视觉疲劳，即使在昏暗的台灯下翻阅，眼睛也不会感到刺痛。排版上，作者和编者显然花了不少心思，字体大小适中，行距处理得恰到好处，使得复杂的数学公式和密集的文字段落之间保持了一种舒适的阅读节奏。尤其是那些关键的定义和定理，都被加粗或用方框突出显示，逻辑结构清晰明了，即使是初次接触这类专业书籍的读者，也能很快抓住重点。整体来看，这本书在物理形态上就给人一种“值得信赖”的感觉，从书本的厚度、装订的牢固程度，到每一个章节的目录设计，都显露出这是一本经过精心打磨的学术工具书，让人在阅读内容之前，就已经建立起了一种积极的心理预期。这种对书籍物理属性的重视，在当今这个电子阅读日益盛行的时代，更显得难能可贵。

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这本书在知识体系的覆盖面上展现出了极高的完整性，它几乎涵盖了我们专业课程大纲中所有核心的知识点，并且在某些前沿或较少被重视的领域也给予了适当的关注。尤其是在电磁波的传播部分，对于波导的模式分析、表面波的特性等内容的处理，深度和广度都达到了一个很高的水平。它不仅仅停留在麦克斯韦方程组的解上，更进一步探讨了这些解在不同介质和边界条件下的实际表现，这对于培养学生解决实际工程问题的能力至关重要。书中选取的例题，不少都源自经典文献或工程实践中的简化模型，这使得学习过程与未来的职业应用紧密相连。这种“理论根基深厚、应用视野开阔”的特点，让我在做期末复习时深感受益。它不仅仅是检验我是否学会了公式，更是检验我是否理解了这些公式背后所代表的物理实在。总体而言，这本习题解析是一份高质量的学习资源，其深度和广度完全符合一本优秀专业教材解析的要求，是任何希望在该领域打下坚实基础的学生不可或缺的参考资料。

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我对这本书的内容组织逻辑给予高度赞赏。它并非简单地堆砌习题和答案，而是构建了一个从基础概念巩固到复杂问题攻克的完整学习路径。每一章节的开始，都会有一个简短而精炼的理论回顾，虽然篇幅不长，但足以帮助读者迅速回忆起相关的核心原理，为接下来的习题解析做好铺垫。这种“理论-练习-解析”的循环模式，极大地提高了学习效率。特别值得称赞的是，解析部分的处理方式非常细腻，它不仅仅给出了最终结果，更重要的是展示了详尽的推导步骤，甚至包括一些容易被忽略的中间环节和潜在的陷阱。例如，在处理矢量分析或复杂的场强计算题时，作者会清晰地标明所使用的坐标系转换和向量微分算子的具体形式，这对于那些在抽象概念理解上稍显吃力的学习者来说，无疑是雪中送炭。此外，习题的难度分布也很有层次感，从基础的代数运算到需要深刻理解物理内涵的综合应用题，循序渐进，让读者能够稳扎稳打地提升自己的解题能力，而不是被一开始的难题直接劝退。这种精心设计的学习坡度，体现了作者深厚的教学经验。

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可惜当年用它抄作业来着

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