电子科学与技术导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:刘元盛

出品人:

页数:211

译者:

出版时间:2006-2

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787121020384

丛书系列:

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《微观世界的奥秘：从量子力学到材料科学的探索》 这本书并非一本关于电子科学与技术基础的导论，而是对构成我们物质世界最基本单元的深入解析，以及这些单元如何组合、演变，最终孕育出令人惊叹的材料和现象。我们将一同踏上一场穿越微观维度的旅程，揭示那些肉眼不可见，却主宰着宏观世界运行规律的深刻原理。 第一章：量子世界的基石——波粒二象性与叠加态 我们将从量子力学的奇异世界开始。在这里，经典物理学的直觉法则失效。我们会详细探讨波粒二象性，理解为何电子、光子等微观粒子既表现出粒子的离散性，又展现出波的延展性。我们将通过思想实验和对关键实验（如双缝干涉实验）的剖析，直观地感受这种颠覆性的概念。 接着，我们将深入理解叠加态。一个量子系统可以同时处于多种可能的状态之中，直到被测量的那一刻。我们会用形象的比喻来阐述这一概念，比如薛定谔的猫，并通过量子比特的概念，初步触及量子计算的可能性。这一章将为后续理解量子现象和量子信息打下坚实的基础。 第二章：量子纠缠的奇妙连接——超越时空的遥远互动 量子纠缠是量子力学中最令人费解，也最具潜力的现象之一。我们将详细阐述纠缠态的产生机制，以及纠缠粒子之间“幽灵般的超距作用”。通过贝尔不等式及其检验，我们将看到量子纠缠如何挑战我们对定域性和实在性的传统认知。 这一章将重点探讨纠缠在量子通信、量子密钥分发等领域的应用前景。我们将解释为何纠缠可以实现理论上绝对安全的通信，以及这种“量子互联网”的建设所面临的技术挑战和理论突破。 第三章：半导体的灵魂——能带理论与载流子 从量子世界回到更接近实际应用的领域，我们将深入了解半导体的核心秘密——能带理论。我们会详细介绍原子在晶体中相互作用时，其能级如何演变成连续的能带，以及价带、导带和禁带的形成。 理解了能带结构，我们就能明白为何某些材料是导体，某些是绝缘体，而半导体则介于两者之间。我们将重点关注载流子——电子和空穴，以及它们如何在半导体中运动，形成电流。我们会探讨掺杂对半导体导电性的影响，为理解晶体管等电子器件的工作原理打下基础。 第四章：晶体管的演进——微观世界的逻辑门 晶体管是现代电子技术的基石。本章将追溯晶体管的发展历程，从早期的点接触晶体管到普遍应用的结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。 我们将详细解析不同类型晶体管的工作原理，包括其关键结构、栅控效应以及电流放大或开关的机制。我们会通过图示和简化模型，生动地展示晶体管如何充当微观世界的“开关”和“放大器”，进而构建出复杂的集成电路。 第五章：光与物质的舞蹈——光电器件的奇妙应用 光和电的相互作用孕育了众多令人惊叹的器件。我们将深入探讨光电器件的原理，包括光电二极管、发光二极管（LED）、太阳能电池和光电倍增管等。 对于LED，我们将解释其发光机制，以及不同材料如何产生不同颜色的光。对于太阳能电池，我们将阐述光生伏特效应，将光能转化为电能的过程。对于光电探测器，我们将揭示它们如何将光信号转化为电信号，广泛应用于通信、测量和成像等领域。 第六章：磁性的奥秘——从宏观磁铁到微观自旋 磁性是物质的基本属性之一，在本章中，我们将从宏观的磁铁现象出发，深入到微观的电子自旋层面。我们将解释什么是磁矩，以及电子的自旋是如何产生磁性的。 我们将介绍不同类型的磁性材料，如铁磁性、顺磁性和抗磁性，并分析它们的微观机制。本章还将探讨磁性存储技术，如硬盘驱动器的工作原理，以及新兴的自旋电子学，利用电子自旋来存储和处理信息，有望带来更高效、更低功耗的电子器件。 第七章：材料科学的革新——纳米材料的崛起 进入21世纪，材料科学以前所未有的速度发展，纳米材料的出现更是带来了革命性的变化。我们将聚焦于纳米材料的独特性能，探究为何尺寸效应和量子尺寸效应会赋予纳米材料与宏观材料截然不同的特性。 我们会详细介绍各种纳米材料，如碳纳米管、石墨烯、量子点等，并分析它们在催化、传感器、药物输送、新型显示技术等领域的应用潜力。我们将强调如何通过控制材料的微观结构和纳米形貌，来设计和制造具有特定功能的先进材料。 第八章：超导现象的魅力——零电阻的奇迹 超导性是一种奇特的宏观量子现象，在特定低温下，某些材料会表现出零电阻和迈斯纳效应。本章将深入探讨超导的基本理论，包括BCS理论，以及它对电子配对和能隙的解释。 我们将介绍不同类型的超导体，以及它们在强磁场产生、高速列车、高能物理实验和精密测量等领域的潜在应用。同时，我们也将讨论高温超导体的研究进展及其带来的巨大挑战和机遇。 第九章：信息编码与传输的基石——数字信号的处理 虽然不是直接的电子技术导论，但理解信息如何被编码和处理是理解一切电子设备的基础。本章将探讨数字信号的基础概念，包括二进制、采样、量化和编码。 我们将解析数字信号与模拟信号的区别，以及为何数字信号在信息处理和传输中占据主导地位。我们会简要介绍一些基本的数字信号处理技术，如傅里叶变换，以及它们在音频、视频和通信领域的应用。 第十章：未来展望——量子计算与新一代信息技术 最后，我们将目光投向科学研究的前沿，展望未来。本章将深入探讨量子计算的最新进展，包括量子比特的实现、量子门操作以及量子算法的构建。我们将解释量子计算为何能够解决经典计算机难以企及的复杂问题，例如药物研发、材料设计和密码破解。 此外，我们还将探讨生物电子学、脑机接口、人工智能硬件等新兴交叉领域，它们都与微观世界的物理原理息息相关。本书将以对未来科技发展的思考作为结尾，激发读者对科学探索的无限热情。 通过对这些基础物理原理和新兴技术的深入剖析，《微观世界的奥秘》旨在为读者提供一个全新的视角，去理解我们所处世界的底层逻辑，以及那些塑造着我们未来生活的科技驱动力。这本书将是一次充满智慧的探索，一次对物质本质的深度追问，一次对无限可能性的激情邀约。

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我特别欣赏作者在行文风格上展现出的那种近乎哲学家的严谨与匠人的细腻的结合。在描述基础概念时，比如信号的本质或者能量的转换，作者没有采用那种冰冷、教科书式的定义堆砌，而是巧妙地引入了大量的类比，将抽象的物理现象与日常生活中我们能触摸到的事物联系起来。比如，他将电荷的流动比作城市中的交通系统，将半导体的能带结构比作精心设计的多层停车场，这种生动的叙述方式，极大地降低了初学者的理解门槛。更令人称道的是，每当引入一个新理论或新器件时，作者总会追溯其背后的历史脉络，交代这项发明的“为什么”和“如何诞生”，而非仅仅罗列“是什么”。这种叙事手法，让阅读不再是单纯的知识吸收，而更像是一场追寻真理的侦探之旅，每一次豁然开朗都伴随着知识体系的自我重塑。

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对于一个对技术领域有一定背景，但对这个特定分支知之甚少的读者来说，这本书在知识的广度上表现得尤为出色，几乎涵盖了从微观粒子到宏观应用的全景图。书中对量子力学在现代电子器件中的应用探讨得非常深入，不仅仅停留在理论介绍，而是紧密结合了当前最前沿的研究方向，例如量子隧穿效应在新型存储器设计中的潜在影响。同时，它对整个产业生态链的描绘也相当到位，从基础材料的提纯工艺到集成电路的制造流程，再到系统级别的应用案例，层次分明，逻辑严密。我感觉作者仿佛是一位经验丰富的总工程师，带着我们穿梭于实验室、无尘室和设计中心之间，每走一步都清晰地标明了方向，让人对电子科技的复杂性和整体架构有了全局性的认识，而不是碎片化的知识点。

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这本书的参考资料和拓展阅读部分的处理，简直是为自学者量身定做的宝藏。我注意到，在许多关键章节的末尾，作者都附带了一份高度精炼的“延伸思考”列表，这些列表不仅包含了经典论文的引用，还非常贴心地标注了这些文献的阅读难度和核心贡献点。这避免了读者在海量文献中迷失方向的困境。此外，书中对于一些复杂数学推导的处理也深得我心。它没有将所有的复杂公式硬塞进正文，而是将其巧妙地放在了脚注或附录中，保证了正文流畅的叙述节奏，同时又为那些追求深度解析的读者留下了深入挖掘的空间。这种平衡感——既服务于快速理解，又不牺牲学术深度——是许多教材难以企及的。我花了好几天时间梳理这些附录，发现它们本身就是一套完整的、针对性极强的进阶学习路径。

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这本书最让我感到惊喜的是它对未来趋势的洞察力和前瞻性。它没有沉溺于对现有成熟技术的重复描述，而是将大量的篇幅用于探讨下一个十年可能出现的颠覆性技术。例如，对类脑计算（Neuromorphic Computing）的探讨，作者没有使用过分夸大的宣传口吻，而是冷静地分析了其在能效比方面相对于冯·诺依曼架构的固有优势和目前面临的材料学瓶颈。这种基于现实的、审慎的乐观态度，比任何浮夸的未来预测都更具说服力。它成功地激发了我对“下一步会发生什么”的好奇心，让我意识到，学习电子科学与技术不仅仅是掌握过去和现在的知识，更是一场与未来赛跑的准备。这本书更像是一张指引未来的航海图，而非一本记录历史的档案。

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这本书的装帧设计非常吸引眼球，封面的配色大胆而富有现代感，采用了深邃的蓝色和跳跃的橙色作为主色调，中间的抽象图案让人联想到复杂的电路板纹理，视觉冲击力很强。拿到手里，纸张的质感也出乎意料地好，拿在手中沉甸甸的，有一种专业书籍的厚重感。内页的印刷清晰度极高，黑白图表的线条锐利分明，即便是早晨在咖啡馆的昏暗光线下阅读，也不会感到吃力。排版布局很讲究，段落之间的留白恰到好处，使得长篇的文字阅读起来不会显得过于拥挤和压抑。这种对物理形态的精细打磨，无疑为初次接触这个领域的新手提供了一个非常友好的入口，让人在尚未深入内容之前，就已经对这份知识的载体产生了敬意和探索的欲望。这种对阅读体验的重视，在当今这个快餐阅读的时代，显得尤为珍贵，它鼓励读者放慢脚步，真正沉浸到文字构建的世界中去。

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虽然是电子技术的简单导论，但是对我好难啊～～准备AD杯时读的。

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我觉得作为导论挺不错的，特别是不知道还有啥其他版本的导论的情况下。。

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我觉得作为导论挺不错的，特别是不知道还有啥其他版本的导论的情况下。。

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虽然是电子技术的简单导论，但是对我好难啊～～准备AD杯时读的。

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虽然是电子技术的简单导论，但是对我好难啊～～准备AD杯时读的。