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，这是一份关于一本名为《圖解工程數學》之外的其他书籍的详细简介。 --- 书籍简介：现代光学工程基础与应用 书籍名称： 现代光学工程基础与应用 出版社： 科技文献出版社 作者： 张伟，李明 编著 开本/页数： 16开 / 800页 定价： 188.00 元 内容概述 《现代光学工程基础与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的光学工程领域知识体系。本书超越了传统光学教材中侧重于基础理论推导的模式，更加强调理论与现代工程实践的结合，特别是与当前快速发展的光电子技术、精密测量、先进成像系统等领域的深度融合。全书结构严谨，内容涵盖了从经典几何光学、波动光学基础，到现代光学系统设计、先进光学元件制造与检测等多个关键环节，是一本面向高年级本科生、研究生以及光学工程领域专业技术人员的综合性参考书。 详细章节内容 本书共分为七个主要部分，共计二十章，详细内容如下： 第一部分：光学基础与建模 (Foundations and Modeling) 本部分旨在巩固读者对光学现象的物理图像认识，并建立必要的数学描述框架。 第1章：光的本性与电磁波理论 深入探讨光的电磁波本质，包括麦克斯韦方程组在介质中的应用、波导理论的初步介绍。重点分析了光的传播特性、偏振态的描述及其在三维空间中的演化。 第2章：几何光学的复习与扩展 系统回顾了费马原理、光线追迹的基础方法。在此基础上，引入了现代光学系统设计中常用的光线矩阵方法（ABCD矩阵），并详细阐述了其在复杂多元件系统分析中的高效性。 第3章：成像质量的数学描述 本章集中讨论了描述光学成像质量的量化指标，如像差理论（包括塞德尔五大像差的详细分析与校正思路）、调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF）的物理意义与计算方法。引入了光学传递函数（OTF）的概念，为后续的系统优化奠定基础。 第二部分：波动光学与衍射理论 (Wave Optics and Diffraction) 本部分是理解现代光学现象和先进光学器件工作原理的关键。 第4章：惠更斯-菲涅耳原理与衍射 详细阐述了标量衍射理论，重点解析了夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射的适用条件和数学模型。通过对单缝、圆孔等经典衍射模型的深入分析，揭示了光阑和孔径对成像的根本限制。 第5章：傅里叶光学基础 将傅里叶变换引入光学系统，阐释了透镜作为傅里叶变换器的核心作用。详细推导了系统的角谱传播理论，并讨论了空间滤波技术在图像处理中的应用，例如对比度增强和噪声抑制。 第6章：光的全息术与相干光场 系统介绍全息成像的原理，包括记录过程和再现过程。详细分析了数字全息术（DH）的实现方式，以及相干光场在干涉测量和信息存储中的潜力。 第三部分：现代光学系统设计 (Modern Optical System Design) 本部分侧重于工程实践中常见的系统类型和设计流程。 第7章：成像系统设计原理 聚焦于人眼视觉与相机成像系统的匹配。讨论了变焦系统、显微系统和望远系统中的关键设计参数（如工作距离、视场角、数值孔径）。 第8章：非球面与自由曲面光学元件 讲解了传统球面光学元件的局限性，并详细介绍了二次曲面、三次曲面以及更复杂的自由曲面（如Zernike多项式描述的曲面）的设计原理、加工挑战和在校正像差中的应用。 第9章：激光光学与光束整形 探讨了激光束的特性（如高斯光束的传输与变换），以及用于改变光束形状和强度的光学元件，如衍射光学元件（DOE）和微透镜阵列（MLA）。 第四部分：光学元件的制造与测试 (Fabrication and Metrology) 本部分关注如何将理论设计转化为实际可用的光学元件。 第10章：精密光学元件的加工技术 介绍传统研磨、抛光技术，并重点介绍现代数控磨抛（如CPC技术）和非传统加工方法，如离子束抛光和超精密模压技术。 第11章：薄膜光学与镀膜技术 深入分析介质多层膜的基本原理，包括增透膜、高反射膜的设计与优化。详细讨论了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等主流镀膜工艺。 第12章：光学元件的计量与检测 介绍干涉仪在面形检测中的应用（如Fizeau、Zygo系统），以及基于刀口法、相移法等的高精度检测技术。讨论了MTF和表面粗糙度的在制品控制。 第五部分：光机电集成与误差分析 (Opto-Mechanical Integration) 本部分强调了光学系统中的机械结构设计对整体性能的影响。 第13章：光学系统的热力学分析 分析温度变化对光学元件尺寸、折射率和机械结构精度的影响，介绍主动/被动热补偿的设计策略。 第14章：振动与稳定化技术 探讨环境振动对精密光学系统的干扰机制，介绍主动隔振平台和被动缓冲系统的应用。 第15章：公差分析与优化设计 详细讲解蒙特卡洛方法在公差分析中的应用，如何确定关键制造参数的允许误差范围，以确保系统在批量生产中满足性能指标。 第六部分：先进成像与传感 (Advanced Imaging and Sensing) 本部分覆盖当前光电领域的前沿技术应用。 第16章：数字图像传感器与成像 介绍CCD和CMOS传感器的基本工作原理、噪声源分析及其在不同照明条件下的适用性。 第17章：计算成像与压缩感知 探讨了如何结合算法来重建图像，超越传统光学系统的衍射极限。详细介绍单像素相机、光场相机（Lytro）的工作原理，以及压缩感知在加速数据采集中的应用。 第18章：机器视觉与三维测量 重点介绍结构光、激光雷达（LiDAR）以及立体视觉在工业检测和自动驾驶中的应用，涉及深度图的生成与标定。 第七部分：光信息传输与显示 (Light Information Transmission and Display) 第19章：光纤光学与耦合 分析光纤的模式理论，重点讨论渐变折射率（GRIN）透镜的应用，以及光纤与光学系统的耦合效率优化问题。 第20章：现代显示技术 对液晶显示（LCD）、有机发光二极管（OLED）显示的工作原理进行对比分析，并探讨了微显示技术（如LCoS、DMD）在投影系统中的应用。 目标读者 本书适合以下读者群： 高等院校本科高年级学生及研究生： 学习光学工程、精密仪器、光电子技术专业的学生，作为专业课的教材或参考书。 研发工程师与设计师： 从事光学仪器、医疗设备、半导体设备、航空航天光学系统的设计、测试和制造的技术人员。 科研人员： 需要深入了解光学理论与前沿应用技术的跨学科研究人员。 本书特色 1. 理论与工程深度融合： 每一个核心理论的推导后，均紧密结合实际工程案例或仿真工具的使用方法，避免了纯理论的空泛。 2. 强调现代工具： 广泛引用了Zemax、Code V、Matlab等主流光学设计与分析软件的应用案例和输出结果，使读者能直接上手解决工程问题。 3. 聚焦前沿技术： 涵盖了如自由曲面光学、计算成像、光场技术等当前行业热点，确保知识的时效性。 4. 丰富的图示说明： 全书采用大量高质量的工程图、原理示意图和仿真截屏，直观展示复杂的光学现象和系统结构，辅助理解。 《现代光学工程基础与应用》力求成为读者在复杂光学系统设计与实现过程中，一本不可或缺的理论指导和实践手册。

评分☆☆☆☆☆

這本《圖解工程數學》的封面設計真是有夠吸引人的，色彩搭配得很有活力，給人一種「數學不是死板板的」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」的威力就展現出來了，它不是那種只有密密麻麻公式的教科書。舉例來說，在介紹向量空間的時候，作者沒有直接丟一堆定義，而是用了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，但這本書用了很多視覺化的方式，像是把矩陣想像成一個拉伸或旋轉的「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系學生來說，這種學習方式簡直是救星。它成功地搭起了一座橋樑，連接了抽象的數學理論和實際的工程應用場景，讓學習過程充滿了探索的樂趣，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》的製作水準確實是台灣出版品中的上乘之作。紙張選用不錯，即使我經常在實驗室裡翻閱，沾到一點點油污或水漬，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，它就直接點出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☆☆☆☆☆

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，要么是內容太基礎，只停留在微積分和線性代數的皮毛；要么就是太偏向純數學研究，充斥著太多我用不到的抽象證明。這本卻恰到好處地涵蓋了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出每一步迭代的誤差如何收斂，並配上對應的曲線圖。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☆☆☆☆☆

說實話，我對市面上那種傳統的數學參考書已經有點免疫了。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出來，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「問題導向」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，看得出來編纂者絕對是有實戰經驗的。

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，頭都快燒起來了。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，甚至用顏色深淺來表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，導致後續的控制系統分析都學得很吃力。然而，這本書用了一個很棒的圖表，展示了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。