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出版者:人民卫生出版社

作者:曹铁生

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:2004-3

价格:170.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787117058186

丛书系列:

图书标签:

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磁学与电磁场：现代物理学的基石 作者： [此处可留空或填写一个虚构的、符合学术风格的作者姓名] 出版社： [此处可留空或填写一个虚构的、具有学术出版风格的出版社名称] ISBN： [此处可留空或填写一个虚构的、符合标准的ISBN] --- 内容简介 本书《磁学与电磁场》是一部系统、深入探讨经典电磁学理论及其在现代科技中应用的权威著作。全书立足于麦克斯韦方程组的完备性，从最基础的静电场和静磁场概念出发，逐步深入到时变电磁场、电磁波的传播、辐射以及复杂的物质电磁响应。本书旨在为物理学、电子工程、材料科学以及相关领域的研究人员、高级学生提供一个全面且富有洞察力的理论框架。 本书的叙事结构遵循了物理学发展的逻辑脉络，从宏观现象的描述过渡到微观机理的揭示，强调物理概念的精确性与数学工具的严谨性。 第一部分：基础与静场理论的巩固 第一章：矢量分析与场论基础 本章首先回顾了在三维空间中描述物理场所需的数学工具，包括梯度、散度、旋度和格林定理的应用。这是理解后续所有电磁现象的语言基础。我们详细阐述了曲线积分、面积分和体积分在物理意义上的对应关系，为理解电磁场的源项和通量概念打下坚实基础。 第二章：静电场：库仑定律与高斯定律 本章聚焦于不随时间变化的电荷系统产生的电场。从描述点电荷间相互作用的库仑定律出发，引出电场的概念。核心内容是高斯定律及其在求解具有高度对称性电荷分布下的电场分布中的应用。我们深入探讨了电势的概念，推导了泊松方程和拉普拉斯方程，并讨论了这些偏微分方程在解决静电学边界值问题（如导体、绝缘体的存在）中的重要性。对导体在静电场中的性质，如屏蔽效应和表面电荷密度分布，进行了详尽的分析。 第三章：静磁场：毕奥-萨伐尔定律与安培环路定律 本章将理论焦点转向稳恒电流产生的磁场。从毕奥-萨伐尔定律开始，描述了电流元产生的磁感应强度。随后，引入了安培环路定律，并演示了其在求解长直导线、平面电流层等典型电流分布下磁场分布的便利性。本章还引入了磁矢量势的概念，作为求解复杂磁场分布的强大数学工具。对磁场中的载流导线和回路所受的力（洛伦兹力及其在宏观尺度上的体现）进行了详细的讨论。 第四章：物质中的静场 本章将电磁场的分析从真空扩展到介质环境。对于电介质，引入了电位移矢量 $mathbf{D}$，详细分析了极化现象、极化强度 $mathbf{P}$ 以及介电常数 $epsilon$。对于磁介质，引入了磁场强度 $mathbf{H}$，并分析了磁化强度 $mathbf{M}$ 和相对磁导率 $mu_r$。本章的重点在于电介质和磁介质的边界条件，这是理解所有器件和材料界面现象的关键。 第二部分：时变场与麦克斯韦方程组的建立 第五章：法拉第电磁感应定律 本章是连接静场理论与动态场的桥梁。我们从宏观实验现象出发，推导了法拉第感应定律，并阐明了动生电动势与正则电动势的区别。感应电动势的引入，直接导向了电磁场理论中最重要的非保守项——随时间变化的磁场产生电场，这是电磁波产生的根本原因。 第六章：麦克斯韦方程组的完备化 本章是全书的理论核心。我们首先指出，仅有安培定律无法描述变化电荷密度下的电流守恒问题，引入了“位移电流”的概念，从而修正了安培定律，形成了完整的麦克斯韦方程组。本章详细阐述了这四个方程（高斯定律、高斯磁场定律、法拉第定律和修正的安培定律）在微分和积分形式下的物理意义、数学结构及其内在的电磁场守恒原理。 第七章：电磁势与规范变换 为了简化方程的求解，本章引入了电磁势（标量势 $phi$ 和矢量势 $mathbf{A}$）。我们讨论了电磁势的引入如何将耦合的偏微分方程组解耦，并详细探讨了规范选择（如库仑规范和洛伦兹规范）对势函数形式的影响，强调了场强才是物理可观测量的基本原理。 第三部分：电磁波的产生、传播与辐射 第八章：无源媒质中的电磁波方程 基于麦克斯韦方程组，本章推导了均匀、各向同性、无源线性介质中的齐次波动方程。我们分析了平面电磁波的解，详细讨论了波的传播方向、相位关系以及电场、磁场和传播方向之间的横向关系（TEM波）。本章深入分析了波速、波数、波长以及本征阻抗 $eta$ 等核心参数。 第九章：电磁波的传播与介质相互作用 本章关注电磁波在不同介质界面上的行为。我们详细推导了电磁波在导体、良好导体、低损耗电介质和理想电介质中的传播特性，包括趋肤深度、衰减常数和相移。重点分析了电磁波在界面上的反射和折射，推导了菲涅耳公式，并讨论了全内反射现象。 第十-十一章：波导与腔体谐振 本章将平面波的理论应用于受限空间。我们分析了导波的模式（如TE、TM模式），推导了截止频率的概念，并解释了波导作为低损耗传输线的物理基础。在腔体谐振部分，讨论了电磁能量在封闭金属腔内的驻波模式和品质因数 $Q$ 值，这是微波工程和腔体滤波器设计的基础。 第十二章：电磁场的辐射 本章将焦点从传播转向辐射源。我们分析了时变电流和电荷的辐射特性，重点推导了偶极子辐射的远场近似解。详细分析了振子的辐射强度、辐射功率和天线方向图的概念，包括单极天线和偶极天线的特性。本章还讨论了更复杂的辐射源（如磁偶极子和阵列天线）的辐射机制。 第四部分：高级主题与应用概述 第十三章：电磁场的能量与动量 本章从理论上量化了电磁场本身携带的物理量。我们导出了坡印廷矢量 $mathbf{S}$，用以描述电磁能的流动密度和方向，并推导了电磁场的能量密度表达式。此外，我们讨论了电磁场对物体所施加的动量和辐射压力，这是光子与物质相互作用的宏观体现。 第十四章：相对论电磁学基础 为实现理论的统一性，本章将电磁学提升到狭义相对论的框架下。我们展示了麦克斯韦方程组在洛伦兹变换下的协变性，并引入了四维电磁势，将电场和磁场统一到电磁场张量 $F^{mu u}$ 中。本章论证了磁场实际上是电场在不同惯性系下观察的相对论性效应。 结语 本书的结构紧凑，内容详实，理论推导严谨，力求在基础物理深度与工程应用广度之间取得平衡。通过对电磁场基本理论的全面梳理，读者将能够掌握分析和设计涉及电磁现象的各类系统（从高频电路到光通信）所需的全部理论工具。 --- 适用对象： 本科高年级及研究生阶段的物理学、应用物理学、电子工程、通信工程专业学生；相关领域的科研人员和工程师。 学习建议： 建议读者在学习本书前，对微积分、线性代数以及基础力学有扎实的掌握。书中包含大量习题以巩固理论理解。

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我花了整整一个下午的时间，才大致浏览完这本书的目录和引言部分，给我的第一印象是其内容的广度和深度令人震撼。它似乎将这个领域的所有关键分支都囊括进去了，从基础的物理原理、声学特性，到各种器官系统的应用，结构布局非常清晰、逻辑严密。特别是看到它对一些复杂的新兴技术，比如三维成像、造影剂应用，都有专门的章节进行详细阐述，这说明编者团队紧跟时代脉搏，没有停留在旧有的知识体系内。随便翻开一章，就能发现作者们在撰写时倾注了大量的精力去权衡理论深度和临床实用性之间的关系。他们不是简单地堆砌公式和术语，而是通过大量的临床案例和对比图，将抽象的物理概念转化为直观的诊断思维路径。对于我们这些需要将理论快速转化为实践的临床医生来说，这种“手把手”的指导方式，远比枯燥的教科书来得有效得多。光是目录就让人感到振奋，仿佛手握了一张通往该领域核心知识宝库的地图。

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这本书的装帧设计真是没得说，硬壳精装，拿在手里沉甸甸的，很有质感，光是放在书架上都觉得赏心悦目。封面采用了一种比较柔和的蓝色调，配上清晰的字体，给人一种专业又沉稳的感觉。我个人特别注重书籍的阅读体验，这本在纸张的选择上也很到位，内页纸张厚实，不是那种一摸就容易起皱的廉价纸，印刷的油墨均匀，即便是长时间阅读，眼睛也不会觉得特别疲劳。尤其是那些大量的图像和图表，线条和色彩的还原度都非常高，这对于需要辨识细微病灶的医学专业书籍来说至关重要。装订方面，虽然是精装书，但翻页非常顺畅，不会像有些老式精装书那样，一翻开就咯吱作响，生怕一不小心就把书脊弄坏了。这本厚厚的书，感觉能陪伴我走过很长一段时间的学习和临床实践。从包装到内页的每一个细节，都透露出出版方对知识的尊重，让人从拿到书的那一刻起，就对里面的内容充满了期待和敬意。它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的艺术品，那种触感和视觉的享受，是很多电子资料无法替代的。

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与其他同类书籍相比，这本书在“未来展望”和“技术整合”方面的篇幅明显要大得多，这一点让我非常欣赏。它没有沉溺于已经成熟的技术，而是将大量的笔墨放在了如何将人工智能、大数据分析整合到日常的超声判读流程中去。书中对前沿技术的介绍并非停留在概念层面，而是提供了可操作性的思考框架，例如如何设计有效的数据库、如何训练算法模型以提高识别率等，这些内容对于科室的未来规划和青年医师的技能升级都具有极强的指导意义。它鼓励读者去思考技术变革带来的机遇与挑战，而不是被动接受。这种前瞻性的视野，让这本书的生命周期大大延长，它不仅仅是一本记录当下实践的工具书，更像是一份指向未来数年发展方向的路线图。对于一个渴望站在学科前沿的人来说，这样具有启发性和未来感的著作，无疑是极其宝贵的财富。

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我特别关注了其中关于特定疾病的鉴别诊断部分，这简直是临床工作的“救命稻草”。在面对那些形态学上极为相似，但处理原则截然不同的病变时，该书提供的多维度分析体系让人拍案叫绝。它不仅仅列出了A和B的鉴别点，而是深入探讨了在不同声窗、不同探头频率下，观察到的细微差异，甚至细化到了血流信号、弹性图谱的定量变化。书中提供的那些高质量的彩色图像，色彩饱和度和对比度极佳，许多教科书上只能用黑白线条描绘的细节，在这里都能清晰可见。我甚至发现了一个在日常工作中容易忽略的微小征象，书中通过一个专门的“陷阱与对策”小栏目进行了提示，这种前瞻性的提醒，对避免误诊具有不可估量的价值。这本书显然不是简单地汇编资料，而是融入了作者们多年积累的“看图说话”的独到经验和火眼金睛的直觉培养方法。

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这本书的语言风格着实很有特点，它不像一些翻译过来的医学著作那样生硬晦涩，而是非常接地气，行文流畅且富有条理。作者在描述一些关键的诊断标准时，习惯使用列表和加粗的重点提示，这极大地提高了信息获取的效率。我注意到，即便是讲解那些晦涩难懂的声学衰减、伪影产生等基础理论时，作者也善于用生动的比喻来辅助理解，比如将组织的回声特性比喻成不同的水下地形，一下子就抓住了读者的注意力，使得原本枯燥的物理学知识变得易于消化。更难能可贵的是，全书的论述都建立在坚实的循证医学基础之上，每一个诊断建议后面似乎都能看到可靠的文献支持，这为我们在临床决策时提供了强大的信心支撑。不同于那种过于简略的速查手册，它做到了既详尽又不啰嗦，既专业又易读，完美地平衡了学术的严谨性与教学的有效性。阅读过程仿佛在与一位经验丰富、耐心细致的老师进行一对一的深入探讨。

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