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出版者:北京大学出版社

作者:钟锡华

出品人:

页数:478

译者:

出版时间:2003-8-1

价格:45.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787301064634

丛书系列:

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• 物理
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《光与物质的协奏曲：从微观到宏观的视觉探索》 本书并非一本单纯的教科书，而是一场引导读者深入探索“光”这一宇宙最神秘、最普遍的现象的奇幻旅程。我们将暂且放下繁复的数学公式和严谨的逻辑推导，跟随作者的笔触，以一种更具诗意和启发性的方式，去感受光如何塑造我们的世界，又如何被我们的世界所塑造。 第一章：初遇——光影的呢喃 故事从最寻常的黎明开始。当我们睁开双眼，映入眼帘的便是光。然而，光究竟是什么？它为何拥有如此神奇的力量，能够点亮黑暗，区分色彩，甚至传递信息？本章将以最直观的语言，勾勒出光的早期面貌。我们将探讨“光是什么”这一古老问题，回顾历史上那些伟大的思想家们是如何试图理解光的本质的。从古希腊哲学家们朴素的“光线说”，到牛顿对光的粒子性的坚定信念，再到惠更斯提出的波动说，我们见证了人类对光的认识是如何一步步走向清晰。我们将用生动的比喻，而非枯燥的论证，来描绘光在传播过程中所展现出的种种奇妙现象：为什么物体会有影子？为什么天空是蓝色的？为什么我们能看到彩虹？这些日常生活中司空见惯的景象，在本书的笔下，都将化为引人入胜的谜题，等待我们去揭开。我们将一同漫步在晨曦微露的森林，感受阳光穿透树叶洒下的斑驳光影，体验色彩是如何在光的照射下绽放出生命。 第二章：舞蹈——光的波动与粒子 随着人类对自然的观察日益深入，光的双重性格逐渐显露。它有时像潮水般涌动，表现出波的特性；有时又像一个个微小的精灵，展现出粒子的身份。本章将深入浅出地解析光的波动性和粒子性。我们将用形象的语言，解释“干涉”和“衍射”等概念，这些词语在其他地方可能显得专业而遥远，但在本书中，它们将变成一场精心编排的“光之舞”。想象一下，两束水波相遇，它们是会相互增强还是抵消？光的干涉就如同水波的舞蹈，在特定的条件下，光波会相互叠加，形成明暗相间的条纹。而衍射，则像是光绕过障碍物时展现的柔韧身姿，它会散开、弯曲，留下奇妙的图案。我们将用日常生活中的例子来类比，例如，雨后落在地面的油膜上呈现出的五彩斑斓，就是光干涉和衍射共同作用的结果。 然而，光的粒子性同样不容忽视。爱因斯坦的光电效应理论，彻底颠覆了人们对光的认知。本章将用通俗易懂的方式，解释“光子”的概念，这个看不见的“粒子”，携带能量，能够与物质发生能量交换。我们将探讨光子是如何在太阳能电池板上产生电流，以及它是如何被我们的眼睛捕捉，最终形成视觉的。这不仅仅是物理学的理论，更是我们感知世界的基础。我们将一同感受光子穿越真空，抵达地球，点亮我们眼前所见的一切的神奇旅程。 第三章：色彩的秘密——光与物质的邂逅 色彩，是光赋予这个世界最绚丽的礼物。为什么有些物体会呈现出红色，有些却是蓝色？这背后隐藏着光与物质之间微妙的相互作用。本章将揭示色彩形成的奥秘。我们将探讨“吸收”、“反射”和“透射”等基本的光学现象，并用生动的比喻来解释它们。当一束白光照射到物体表面，物体的不同部分会选择性地吸收不同波长的光，而将剩余的光反射出来，这些反射出的光线，便构成了我们看到的颜色。例如，一块红色的布，之所以呈现红色，是因为它吸收了大部分的绿光和蓝光，而将红光反射得最为强烈。 我们将一同探索不同物质对光的反应。为什么天空看起来是蓝色的？这是因为大气中的气体分子对阳光中的短波长（蓝色）光散射作用更强，使得我们看到的天空呈现出蓝色。而日出日落时，阳光需要穿过更厚的大气层，大部分蓝色光被散射掉，我们看到的便是偏红色的太阳。我们还将了解，透明的物体是如何“选择”让某些颜色的光通过，而阻挡其他颜色，从而形成各种各样的色彩效果。本书不会止步于理论的讲解，我们还会引导读者去观察身边的世界，去体会不同光源下物体的色彩变化，去理解为什么在黄光下，白色的衣服会呈现出偏黄的色调。 第四章：光的魔术——成像与视觉的奥秘 眼睛，是我们感知世界最重要的器官，而光，则是促成这一切的“魔法师”。本章将带领读者进入眼睛的奇妙世界，探索光是如何被收集、聚焦，最终在视网膜上形成影像的。我们将以类比的方式，解释眼睛的构造，如同一个精密的照相机，晶状体如同镜头，能够调节焦点，而视网膜则如同感光元件，将光信号转化为神经信号，传递给大脑。 我们将揭示透镜和镜子的成像原理。平面镜如何让我们看到自己的倒影？凸透镜和凹透镜又如何分别成像？这些原理看似简单，却支撑着我们生活中无数的科技应用。显微镜、望远镜，它们都离不开对光线聚焦和成像的精妙设计。我们将用有趣的方式，解释显微镜如何让我们窥探微观世界的奇迹，望远镜如何帮助我们仰望星空的浩瀚。本书还将触及一些有趣的视觉现象，例如“虚像”和“实像”，以及一些简单的光学错觉，让读者在惊叹光之神奇的同时，也对自己的视觉产生新的认识。 第五章：光之应用——重塑我们的世界 光，早已不仅仅是自然界的一种现象，它已经渗透到我们生活的方方面面，成为现代科技的基石。本章将聚焦于光在各个领域的广泛应用，展现光的力量是如何重塑我们的世界的。我们将从最熟悉的照明技术开始，探讨不同光源的演变，从古老的油灯到现代的LED，光的效率和色彩表现力不断提升，极大地改善了我们的生活环境。 随后，我们将把目光投向更广阔的领域。通信领域，光纤通信以惊人的速度传输着海量信息，将世界紧密地连接在一起。医学领域，激光手术以其精准和微创，挽救了无数生命；内窥镜检查，让医生能够直观地观察身体内部。工业领域，激光切割和焊接，以其高精度和高效率，推动着制造业的革新。甚至在艺术领域，光也扮演着重要的角色，舞台灯光设计、摄影，都离不开对光的巧妙运用。 我们将用更具故事性的方式，介绍这些应用背后的科学原理，让读者理解，那些看似高科技的设备，其核心都离不开对光的基本性质的深刻理解和巧妙运用。本书不会罗列枯燥的技术细节，而是通过讲述一些应用案例，让读者感受到光的力量如何服务于人类，如何为我们的生活带来便利和进步。 结语：未完待续的光之传奇 《光与物质的协奏曲》并非终点，而是一个精彩的开端。光学的研究仍在不断深入，从量子光学到非线性光学，新的发现和应用层出不穷。本书旨在点燃读者对光的好奇心，激发探索的欲望。它希望成为你手中一把开启光学之门的钥匙，让你在未来的日子里，能够更深刻地理解我们所处的光明世界，并从中发现更多的美好与奇迹。本书所呈现的，并非光学知识的全集，而是一种视角，一种对光与自然、光与人类之间深刻联系的体悟。愿你在这趟光之旅程中，收获知识，更收获一份对世界的好奇与热爱。

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我特别注意到这本书在“误差分析和不确定性传播”这一块所占据的篇幅和深度，这在很多基础教材中是被严重忽视的环节。作者非常细致地讨论了测量误差对光学参数提取的影响，并给出了多种修正和补偿的数学模型。这体现了一种非常严谨和负责任的科学态度，毕竟在真实的实验中，理想状态是不存在的。书中对背景噪声的来源、散射光的抑制方法以及如何评估实验结果的可信度都有详尽的论述，这对于从事精密测量和仪器开发的工程师来说，简直是如获至宝。它不仅仅教会了我们“如何做实验”，更教会了我们“如何科学地评价实验结果”，这种对细节的关注和对严谨性的坚持，让这本书的价值远超了一般教材的范畴，更像是一部资深研究人员的经验总结录。

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读完这本书的前几章，我不得不佩服作者在概念梳理上的功力，那种条理性和逻辑性，简直是教科书的标杆。它对于光的本质，无论是波动性还是粒子性，都进行了非常辩证且深入的探讨，而不是简单地二选一。我个人最欣赏的是它对“光电效应”和“康普顿散射”的论述，它没有停留于简单的公式罗列，而是深入剖析了这些现象是如何一步步推动了量子力学的诞生和发展，这种历史的厚重感和科学精神的传承，远超了一本普通教材的范畴。书中对于实验装置的描述也极其到位，即便是没有亲手操作过那些精密的仪器，也能通过文字和示意图在脑海中构建出一个清晰的实验场景，仿佛自己就在实验室里亲手调整着棱镜和光栅。这种将理论与实践紧密结合的处理方式，让书本的内容变得有血有肉，不再是冰冷的知识点集合，而是鲜活的科学探索历程。

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坦白说，这本书的深度和广度着实让我有些吃惊，它显然不仅仅是面向入门读者的基础读物，更像是一部面向研究生的参考手册。在涉及“非线性光学”和“光子晶体”等前沿领域时，作者的讲解深入且极具洞察力。我尤其对其中关于“自聚焦”现象的分析印象深刻，它不仅清晰地阐述了克尔介质中的光束演化，还巧妙地联系到了现代光纤通信中的实际应用瓶颈。语言风格在此处明显变得更加凝练和专业，大量使用了精确的数学表达和严谨的物理术语，这对于我这种需要进行深度研究的读者来说，无疑是极大的便利。它不像其他书籍那样对高深内容避而不谈或草草带过，而是选择正面迎击，提供了扎实的数学推导作为支撑，让读者能够真正理解这些复杂现象背后的物理机制，而不是停留在表面的描述上。

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这本书的编排风格与我之前看过的几本经典光学教材截然不同，它似乎更偏向于一种“问题导向”的学习路径。很多章节不是按照传统的“波动光学”、“几何光学”的线性顺序展开，而是围绕着“如何实现高分辨率成像”或者“如何进行精确的相位调制”这类实际问题来组织理论知识点的。这种结构的好处在于，它能时刻提醒读者学习这些理论的最终目的，极大地增强了学习的内在驱动力。比如，它在讲解傅里叶光学时，不是先讲傅里叶变换的数学性质，而是直接从“如何通过透镜实现频谱滤波”这一应用场景切入，瞬间就能抓住读者的注意力。对于那些希望快速将理论应用于工程实践的读者来说，这种“先结果、后原理”的叙事方式，无疑是一种高效的学习策略，非常值得称赞。

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这本《现代光学基础》的排版和印刷质量实在让人眼前一亮，那种厚重扎实的纸张手感，配合清晰锐利的图文，简直是教科书中的典范。我作为一个刚接触光学领域的新手，拿到这本书时，最直观的感受就是它的“亲切感”。它不像很多专业书籍那样动辄就是一堆抽象的数学公式堆砌，而是通过大量精心绘制的插图和详实的案例，将那些看似玄妙的光现象具象化。比如，在讲述光的干涉和衍射时，作者没有急于深入复杂的数学推导，而是先用通俗的语言描述了生活中的现象，再逐步引入理论模型，这种循序渐进的方式极大地降低了学习门槛。我特别喜欢它在介绍光在介质中传播的部分，对不同折射率和吸收特性的讲解非常细致，连一些细微的边缘效应都考虑进去了，看得出作者在内容组织上的深思熟虑。对于初学者来说，这本书无疑提供了一个非常平稳且富有启发性的起点，让人愿意沉下心去探究这个迷人的物理世界。

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作为教材，不够平易近人

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据说比第二版好可惜买不到- -

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对光学不是很感兴趣，纯浏览了一遍…书写的还是很严谨的

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内容太杂了。。。

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嗯……