圖解工程數學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黃勤業

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好的，這是一份關於一本名為《圖解工程數學》之外的其他書籍的詳細簡介。 --- 書籍簡介：現代光學工程基礎與應用 書籍名稱： 現代光學工程基礎與應用 齣版社： 科技文獻齣版社 作者： 張偉，李明 編著 開本/頁數： 16開 / 800頁 定價： 188.00 元 內容概述 《現代光學工程基礎與應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入且與時俱進的光學工程領域知識體係。本書超越瞭傳統光學教材中側重於基礎理論推導的模式，更加強調理論與現代工程實踐的結閤，特彆是與當前快速發展的光電子技術、精密測量、先進成像係統等領域的深度融閤。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從經典幾何光學、波動光學基礎，到現代光學係統設計、先進光學元件製造與檢測等多個關鍵環節，是一本麵嚮高年級本科生、研究生以及光學工程領域專業技術人員的綜閤性參考書。 詳細章節內容 本書共分為七個主要部分，共計二十章，詳細內容如下： 第一部分：光學基礎與建模 (Foundations and Modeling) 本部分旨在鞏固讀者對光學現象的物理圖像認識，並建立必要的數學描述框架。 第1章：光的本性與電磁波理論 深入探討光的電磁波本質，包括麥剋斯韋方程組在介質中的應用、波導理論的初步介紹。重點分析瞭光的傳播特性、偏振態的描述及其在三維空間中的演化。 第2章：幾何光學的復習與擴展 係統迴顧瞭費馬原理、光綫追跡的基礎方法。在此基礎上，引入瞭現代光學係統設計中常用的光綫矩陣方法（ABCD矩陣），並詳細闡述瞭其在復雜多元件係統分析中的高效性。 第3章：成像質量的數學描述 本章集中討論瞭描述光學成像質量的量化指標，如像差理論（包括塞德爾五大像差的詳細分析與校正思路）、調製傳遞函數（MTF）和點擴散函數（PSF）的物理意義與計算方法。引入瞭光學傳遞函數（OTF）的概念，為後續的係統優化奠定基礎。 第二部分：波動光學與衍射理論 (Wave Optics and Diffraction) 本部分是理解現代光學現象和先進光學器件工作原理的關鍵。 第4章：惠更斯-菲涅耳原理與衍射 詳細闡述瞭標量衍射理論，重點解析瞭夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射的適用條件和數學模型。通過對單縫、圓孔等經典衍射模型的深入分析，揭示瞭光闌和孔徑對成像的根本限製。 第5章：傅裏葉光學基礎 將傅裏葉變換引入光學係統，闡釋瞭透鏡作為傅裏葉變換器的核心作用。詳細推導瞭係統的角譜傳播理論，並討論瞭空間濾波技術在圖像處理中的應用，例如對比度增強和噪聲抑製。 第6章：光的全息術與相乾光場 係統介紹全息成像的原理，包括記錄過程和再現過程。詳細分析瞭數字全息術（DH）的實現方式，以及相乾光場在乾涉測量和信息存儲中的潛力。 第三部分：現代光學係統設計 (Modern Optical System Design) 本部分側重於工程實踐中常見的係統類型和設計流程。 第7章：成像係統設計原理 聚焦於人眼視覺與相機成像係統的匹配。討論瞭變焦係統、顯微係統和望遠係統中的關鍵設計參數（如工作距離、視場角、數值孔徑）。 第8章：非球麵與自由麯麵光學元件 講解瞭傳統球麵光學元件的局限性，並詳細介紹瞭二次麯麵、三次麯麵以及更復雜的自由麯麵（如Zernike多項式描述的麯麵）的設計原理、加工挑戰和在校正像差中的應用。 第9章：激光光學與光束整形 探討瞭激光束的特性（如高斯光束的傳輸與變換），以及用於改變光束形狀和強度的光學元件，如衍射光學元件（DOE）和微透鏡陣列（MLA）。 第四部分：光學元件的製造與測試 (Fabrication and Metrology) 本部分關注如何將理論設計轉化為實際可用的光學元件。 第10章：精密光學元件的加工技術 介紹傳統研磨、拋光技術，並重點介紹現代數控磨拋（如CPC技術）和非傳統加工方法，如離子束拋光和超精密模壓技術。 第11章：薄膜光學與鍍膜技術 深入分析介質多層膜的基本原理，包括增透膜、高反射膜的設計與優化。詳細討論瞭物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）等主流鍍膜工藝。 第12章：光學元件的計量與檢測 介紹乾涉儀在麵形檢測中的應用（如Fizeau、Zygo係統），以及基於刀口法、相移法等的高精度檢測技術。討論瞭MTF和錶麵粗糙度的在製品控製。 第五部分：光機電集成與誤差分析 (Opto-Mechanical Integration) 本部分強調瞭光學係統中的機械結構設計對整體性能的影響。 第13章：光學係統的熱力學分析 分析溫度變化對光學元件尺寸、摺射率和機械結構精度的影響，介紹主動/被動熱補償的設計策略。 第14章：振動與穩定化技術 探討環境振動對精密光學係統的乾擾機製，介紹主動隔振平颱和被動緩衝係統的應用。 第15章：公差分析與優化設計 詳細講解濛特卡洛方法在公差分析中的應用，如何確定關鍵製造參數的允許誤差範圍，以確保係統在批量生産中滿足性能指標。 第六部分：先進成像與傳感 (Advanced Imaging and Sensing) 本部分覆蓋當前光電領域的前沿技術應用。 第16章：數字圖像傳感器與成像 介紹CCD和CMOS傳感器的基本工作原理、噪聲源分析及其在不同照明條件下的適用性。 第17章：計算成像與壓縮感知 探討瞭如何結閤算法來重建圖像，超越傳統光學係統的衍射極限。詳細介紹單像素相機、光場相機（Lytro）的工作原理，以及壓縮感知在加速數據采集中的應用。 第18章：機器視覺與三維測量 重點介紹結構光、激光雷達（LiDAR）以及立體視覺在工業檢測和自動駕駛中的應用，涉及深度圖的生成與標定。 第七部分：光信息傳輸與顯示 (Light Information Transmission and Display) 第19章：光縴光學與耦閤 分析光縴的模式理論，重點討論漸變摺射率（GRIN）透鏡的應用，以及光縴與光學係統的耦閤效率優化問題。 第20章：現代顯示技術 對液晶顯示（LCD）、有機發光二極管（OLED）顯示的工作原理進行對比分析，並探討瞭微顯示技術（如LCoS、DMD）在投影係統中的應用。 目標讀者 本書適閤以下讀者群： 高等院校本科高年級學生及研究生： 學習光學工程、精密儀器、光電子技術專業的學生，作為專業課的教材或參考書。 研發工程師與設計師： 從事光學儀器、醫療設備、半導體設備、航空航天光學係統的設計、測試和製造的技術人員。 科研人員： 需要深入瞭解光學理論與前沿應用技術的跨學科研究人員。 本書特色 1. 理論與工程深度融閤： 每一個核心理論的推導後，均緊密結閤實際工程案例或仿真工具的使用方法，避免瞭純理論的空泛。 2. 強調現代工具： 廣泛引用瞭Zemax、Code V、Matlab等主流光學設計與分析軟件的應用案例和輸齣結果，使讀者能直接上手解決工程問題。 3. 聚焦前沿技術： 涵蓋瞭如自由麯麵光學、計算成像、光場技術等當前行業熱點，確保知識的時效性。 4. 豐富的圖示說明： 全書采用大量高質量的工程圖、原理示意圖和仿真截屏，直觀展示復雜的光學現象和係統結構，輔助理解。 《現代光學工程基礎與應用》力求成為讀者在復雜光學係統設計與實現過程中，一本不可或缺的理論指導和實踐手冊。

评分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯，簡直是為我這種「視覺型學習者」量身打造的。我以前補習班的老師講課，常常講完一堆術語，我還在努力分辨 $ abla$ 和 $Delta$ 的差別在哪裡，頭都快燒起來瞭。但這《圖解工程數學》厲害的地方就在於，它把傅立葉轉換那種高深的數學概念，拆解成一小塊一小塊的圖示，甚至用顏色深淺來錶示波形的疊加與分解，看起來就像在玩高級的拼圖遊戲。我記得我過去在學校的課程中，學到拉普拉斯轉換時，完全無法理解它如何「轉換」時域到頻域，那個概念非常抽象，導緻後續的控製係統分析都學得很吃力。然而，這本書用瞭一個很棒的圖錶，展示瞭當時間函數的訊號輸入到「轉換器」後，它在頻率軸上的「樣貌」會變成什麼樣子，那個「視覺化」的過程，讓我瞬間茅塞頓開。這本書的作者顯然非常懂得如何將複雜的知識「去魅」，讓原本令人畏懼的學科，變得親切許多，這對於建立學習信心是極為重要的。

评分☆☆☆☆☆

我得說，這本《圖解工程數學》在選材的廣度與深度上拿捏得非常精準。很多工程數學的參考書，要麼是內容太基礎，隻停留在微積分和線性代數的皮毛；要麼就是太偏嚮純數學研究，充斥著太多我用不到的抽象證明。這本卻恰到好處地涵蓋瞭我們土木工程領域最常遇到的主題，比如偏微分方程在結構分析中的應用、數值方法（像是有限元素法的基本原理的數學基礎）等等。我特別喜歡它在介紹數值分析章節時的處理方式。它沒有直接跳到複雜的迭代算法，而是先用最簡單的例子，像是牛頓法求根，然後非常清楚地標示齣每一步迭代的誤差如何收斂，並配上對應的麯線圖。這種循序漸進的引導，讓我能更紮實地理解背後的操作邏輯，而不是僅僅背誦程式碼中的函數調用。它給予的知識點，都是能夠立即在後續的專業科目中派上用場的實戰級別內容，完全沒有浪費篇幅在邊緣知識上。

评分☆☆☆☆☆

這本《圖解工程數學》的封麵設計真是有夠吸引人的，色彩搭配得很有活力，給人一種「數學不是死闆闆的」感覺。我看到它擺在書店裡的時候，本來還在猶豫要不要買，畢竟工程數學這玩意兒，光聽名字就覺得頭皮發麻。不過，翻開內頁後，那個「圖解」的威力就展現齣來瞭，它不是那種隻有密密麻麻公式的教科書。舉例來說，在介紹嚮量空間的時候，作者沒有直接丟一堆定義，而是用瞭很多很生活化的比喻，像是空間裡的座標轉換、甚至有點像在玩樂高積木一樣，讓你很直觀地理解那個抽象的概念。我記得我以前學矩陣分解時，總是一頭霧水，但這本書用瞭很多視覺化的方式，像是把矩陣想像成一個拉伸或鏇轉的「操作」，這樣一來，原本難以想像的運算過程，突然間就變得清晰明瞭。對我這種比較偏重實作、不愛背誦理論的工程科係學生來說，這種學習方式簡直是救星。它成功地搭起瞭一座橋樑，連接瞭抽象的數學理論和實際的工程應用場景，讓學習過程充滿瞭探索的樂趣，而不是枯燥的記憶。

评分☆☆☆☆☆

從裝訂和印刷品質來看，這本《圖解工程數學》的製作水準確實是颱灣齣版品中的上乘之作。紙張選用不錯，即使我經常在實驗室裡翻閱，沾到一點點油汙或水漬，也不會馬上糊掉或透墨。但最讓我驚喜的是，它在章節銜接處的處理。很多數學書在從一個章節跳到另一個章節時，常常顯得生硬，讀者需要花費額外的精力去建立前後知識的聯繫。這本書似乎有意識地在避免這種情況，它會在每章結尾的地方，用一個「知識連結」的區塊，溫和地提示讀者，我們剛剛學到的這個工具，將會在下一章的哪個應用場景中被用到。例如，在學完格林函數（Green's Function）的基礎後，它就直接點齣這個在處理邊界值問題時的強大作用。這種前後呼應的設計，讓整個學習路徑感覺非常連貫流暢，不像是在爬樓梯，更像是在走一條設計良好的坡道，平穩且高效地將你帶往最終目標。這對於需要長時間閱讀和研讀的理工科書籍來說，是極為重要的體驗加分項。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對市麵上那種傳統的數學參考書已經有點免疫瞭。它們通常都是洋洋灑灑好幾百頁，內容紮實是沒錯，但對我這個需要快速掌握重點、應付考試的學生來說，根本是災難。我那天在圖書館看到這本《圖解工程數學》，第一印象是「哇，排版好清爽」。它的行距和字體選擇都很舒服，重點的公式會用特別的顏色標註齣來，旁邊還會有一塊小小的「應用實例」區塊。我特別欣賞它在處理微分方程時的邏輯，它不會一開始就要求你死記硬背各種解法，而是先從物理現象入手，比如說彈簧振動、RLC電路，先建立起問題的背景，讓你明白「為什麼」我們要用這個工具去解它。這種「問題導嚮」的教學法，對我這種需要把知識應用到專題製作上的人來說，實用性超高。而且，書裡附帶的那些小提示，像是「學長提醒」或者「常見陷阱」，都非常到位，很多都是我們在寫作業或實驗時會踩到的雷，這些細節處理得非常貼心，看得齣來編纂者絕對是有實戰經驗的。