大学物理学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:孙云卿

出品人:

页数:373

译者:

出版时间:2010-4

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030270702

丛书系列:

图书标签:

• 大学物理学
• 物理学
• 高等教育
• 理工科
• 教材
• 大学教材
• 力学
• 电磁学
• 光学
• 现代物理学

好的，这是一份关于《大学物理学（下册）》之外的、内容详实的图书简介，字数控制在1500字左右，力求自然流畅，不露AI痕迹： --- 《电磁场与现代工程基础》 ——从经典理论到前沿应用的深度探索 本书概述 本书《电磁场与现代工程基础》并非传统意义上大学物理教材的简单延续或替代，而是一部深度聚焦于电磁学核心理论在现代工程技术中应用的专著。它旨在为具备基础物理知识（包括经典力学和热力学初步概念）的学生、工程师以及科研人员提供一个坚实且深入的平台，用以理解电磁现象的本质，并掌握如何利用这些原理来设计、分析和优化各类高新技术系统。 全书结构严谨，逻辑清晰，从麦克斯韦方程组的微积分表述出发，逐步深入到电磁波的传播、辐射、散射及其在信息、能源和材料科学中的复杂应用。我们强调理论的物理图像与实际问题的关联性，避免陷入纯粹的数学推导，而是着力于培养读者将抽象电磁概念转化为具体工程解决方案的能力。 第一部分：电磁场理论的深度剖析 本部分是全书的理论基石，对麦克斯韦方程组进行了全面而精细的解读，超越了大学物理课程中对静态场和稳恒场的基本介绍。 第一章：矢量分析与场论基础的再巩固 虽然矢量微积分是基础工具，但本章首先回顾了散度、旋度和梯度在物理意义上的直观理解，特别是拉普拉斯算子在高维空间中的物理含义。重点在于建立电场强度 $mathbf{E}$ 和磁感应强度 $mathbf{B}$ 作为矢量场的完备描述，并引入电磁势——标量势 $phi$ 和矢量势 $mathbf{A}$——作为求解复杂场问题的关键替代变量，强调其在规范选择（Gauge Fixing）过程中的灵活性与必要性。 第二章：麦克斯韦方程组的积分与微分形式的统一 本章深入探讨了麦克斯韦方程组的完整形式，详细解析了“位移电流”这一概念在电磁理论中的革命性意义。通过对法拉第电磁感应定律和安培-麦克斯韦定律的深入分析，我们阐明了时变场如何产生相互耦合的电动势和磁场。本章特别关注在不同介质边界（如导体、绝缘体、理想电介质）处，电磁场需要满足的边界条件，这些条件是分析所有工程设备（如波导管、天线）的起点。 第三章：静电场与静磁场的精细分析 本部分扩展了基础内容，引入了泊松方程和拉普拉斯方程在非均匀介质中的应用。重点在于“电荷成像法”（Method of Images）的系统化介绍，通过构造虚电荷来解决带有导体边界的静电问题，并延伸讨论了磁场的磁像法在永磁体系统设计中的应用。此外，我们详细分析了有限电流元产生的磁场分布，为后续的电磁辐射理论奠定基础。 第二部分：电磁波的传播与辐射 本部分是连接理论与应用的核心桥梁，关注时变电磁场如何以波的形式在空间中传播、反射、折射和吸收。 第四章：平面电磁波的传播特性 本章聚焦于均匀介质中的理想平面波。详细推导了坡印廷矢量（Poynting Vector），并以此量化电磁波的能量流密度和方向，这是理解电磁功率传输的关键。我们系统分析了相速、群速、波长与频率之间的关系，并引入了本征阻抗的概念，解释了波在不同介质（如自由空间、电离层、损耗性介质）中传播时幅度和相位的衰减与延迟现象。 第五章：波在导体与介质中的反射与透射 本章是光学和射频工程的基础。我们利用菲涅尔公式，详细分析了垂直极化波和水平极化波在理想导体、半无限介质以及具有特定厚度的电介质界面上的反射系数和透射系数。着重讨论了全内反射现象及其在光纤通信中的应用，以及布儒斯特角的物理意义。 第六章：导波理论与结构 本部分将电磁波的传播从自由空间引入到受限结构中。详细分析了矩形波导和圆波导中的模式（TE, TM, TEM模式）。强调了截止波长（Cutoff Wavelength）的概念，解释了为什么只有高于特定频率的信号才能在波导中有效传输。此外，本章还简要介绍了微带线（Microstrip Line）的基本特性，这是现代微波电路设计的基石。 第七章：电磁辐射与天线基础 本章将理论推导转向实际的能量发射。从低频振子（如电偶极子和磁偶极子）的辐射特性入手，推导出辐射场的远场近似表达式。引入了天线有效面积、辐射方向图、增益（Gain）和输入阻抗等关键参数。对半波长偶极天线和全向天线的辐射特性进行了深入的案例分析。 第三部分：工程应用与进阶主题 本部分将前述理论知识应用于解决实际的工程挑战。 第八章：电磁场的数值方法导论 鉴于许多复杂的电磁问题无法通过解析方法求解，本章系统介绍了有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）以及矩量法（MoM）的基本思想和适用范围。通过简化的二维案例演示，帮助读者理解如何将连续的场问题离散化，并转化为计算机可解的代数方程组，这是现代电磁仿真（如ANSYS HFSS, CST Studio Suite）的核心原理。 第九章：电磁兼容性（EMC）与屏蔽技术 随着电子设备的集成度提高，电磁干扰问题日益突出。本章从物理层面解释了串扰（Crosstalk）、辐射发射（EMI）和敏感性（EMS）的来源。重点分析了法拉第笼的屏蔽原理，讨论了接地技术（单点接地、多点接地）的优缺点，并介绍了电缆屏蔽和PCB布局设计中必须遵循的电磁兼容性原则。 第十章：电磁学在现代能源系统中的应用 本章着眼于宏观应用。深入探讨了电磁感应在磁悬浮列车（Maglev）中的驱动和制动原理。详细分析了变压器和感应电动机中磁通的耦合机制，以及感应加热技术中涡流的产生与热效应分析。 总结与展望 《电磁场与现代工程基础》通过对经典理论的透彻理解和对现代工程应用的系统覆盖，为读者构建了一个从基础物理到尖端技术的完整知识体系。本书不仅要求读者掌握“如何计算”，更强调理解“为什么这样计算”以及“计算结果如何指导设计”。它是一部承上启下的工具书，是未来深入学习射频电路、光电子学、等离子体物理或精密测量技术的重要垫脚石。全书配有大量工程实例和习题，鼓励读者将所学知识应用于解决现实世界中的复杂电磁问题。 ---

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编个烂书搞得是毫无条理，法克。

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