現代聲學理論基礎/現代物理基礎叢書 馬大猷 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

馬大猷 著

圖書標籤:

• 聲學
• 物理學
• 現代物理
• 理論物理
• 聲波
• 振動
• 聲學基礎
• 物理基礎
• 馬大猷
• 科學齣版社

店鋪： 南源圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030119643

商品編碼：26689080855

包裝：平裝

齣版時間：2004-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	現代聲學理論基礎/現代物理基礎叢書	作者	馬大猷
定價	48.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030119643	齣版日期	2004-03-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本		商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書係統總結瞭聲學的基本現象、基礎理論和處理問題的重要方法，並對聲學的發展方嚮作瞭展望和預測。全書共有15章，每章後均配有習題供讀者練習。讀者通過學習本書能夠對聲學的基本現象、基礎理論和重要方法有全麵的理解，並能夠開拓視野進而提高自己的工作能力。 本書可作為高等院校聲學相關專業的研究生和高年級本科生教材，亦可供從事相關專業的科研人員參考閱讀。

作者簡介

目錄

自序 聲學常數 符號 章 緒論 1.1 聲學的發展 1.2 聲波 1.3 拉格朗日係統 1.4 衝擊波概論 參考書目 習題 第二章 綫性聲學 2.1 平麵波 2.2 正弦波及復數錶示法 2.3 聲阻抗率 特性阻抗 2.4 聲強 聲能 2.5 聲級 分貝 2.6 管中聲波 2.7 球麵波與柱麵波 參考書目 習題 第三章 聲的主客觀評價 3.1 人的聽覺 響度級 3.2 響度與響度級 3.3 音調 音高 3.4 計權聲壓級 聲級計 3.5 頻率分析 3.6 聲圖 3.7 傅裏葉轉換 參考書目 習題 第四章 平麵波的傳播 4.1 反射 摺射 透射 4.2 聲阻抗率和吸聲係數的測量 4.3 掠入射 蠕行波 4.4 乾涉 測不準原則 4.5 聲波散射 4.6 聲波衍射 路旁障闆 4.7 聲波傳播與運動 多普勒效應 4.8 流體中的聲吸收 參考書目 習題 第五章 聲輻射 5.1 單極子 5.2 偶極子 5.3 四極子 5.4 基爾霍夫－亥姆霍茲麵積分定理 5.5 綫列陣 5.6 矩形陣 5.7 活塞聲源 參考書目 習題 第六章 動態類比 6.1 阻抗和導納類比 6.2 力學綫路 6.3 聲學綫路 參考書目 習題 第七章 換能器原理 7.1 電動原理 7.2 靜電原理 7.3 駐極體 7.4 壓電效應 7.5 加速度計 7.6 互易校準 參考書目 習題 第八章 聲綫和導波 8.1 聲綫方程 8.2 費馬原理 8.3 分層介質 8.4 兩界麵間的導波 8.5 波導管 參考書目 習題 第九章 駐波 9.1 室內聲學 9.2 阻尼簡正波 9.3 簡正波的激發 9.4 室內聲場衰變混響 9.5 統計能量理論 參考書目 習題 第十章 吸聲材料 10.1 均勻材料的吸聲特徵 10.2 穿孔吸聲體 10.3 多孔性材料 10.4 畢奧多孔性介質理論 參考書目 習題 第十一章 有源噪聲和振動控製 11.1 有源控製的基礎 11.2 管道中聲波傳播的控製 11.3 自由聲場中有源噪聲輻射控製 11.4 室內有源噪聲控製 11.5 智能係統 參考書目 習題 第十二章 調製氣流聲源 12.1 語聲 12.2 鏇笛 12.3 電動氣流揚聲器 參考書目 習題 第十三章 氣流聲學 13.1 氣流中的基本聲源 13.2 瑞利散射——“聲學模型” 13.3 風吹聲 13.4 邊楞音 13.5 湍流噴氣噪聲 13.6 附麵層噪聲 13.7 爆炸聲波 13.8 轟聲 參考書目 習題 第十四章 非綫性聲學 14.1 非綫性平麵波 14.2 非綫性球麵波和柱麵波 14.3 非綫性駐波 14.4 非綫性波的飽和現象 14.5 大振幅聲波的效應和應用 參考書目 習題 第十五章 熱聲學 15.1 熱聲效應 15.2 瑞利解釋熱聲發聲原理 15.3 現代熱聲係統的工作原理 15.4 熱聲係統的嚴格理論 參考書目 習題 附錄A 振動簡論 A1 弦 A2 棒 A3 膜 A4 闆 A5 固體中的聲波 附錄B 熱力學簡論 B1 氣體內能 B2 氣體方程 B3 熵 B4 傳熱方程 附錄C 高斯定律及格林定理 附錄D 復函數 D1 基本關係 D2 虛數宗量 D3 復數宗量 D4 級數 D5 微商 附錄E 貝塞爾函數(柱麵坐標) E1 貝塞爾微分方程 E2 n類解的關係 E3 貝塞爾函數 E4 諾伊曼函數 E5 雙麯貝塞爾函數 E6 遞歸公式 E7 復數宗量的貝塞爾函數 附錄F 球麵貝塞爾函數 F1 球麵貝塞爾方程 F2 球麵貝塞爾函數 F3 jm、nm同具的特性 F4 球麵波 附錄G 聲學材料及吸聲係數 G1 建築材料和聽眾區的吸聲係數 G2 多孔性吸聲材料，駐波管吸聲係數 附錄H 三角函數及雙麯函數 附錄I 貝塞爾函數（圓柱坐標） 附錄J 雙麯貝塞爾函數 附錄K 宗量為復數的貝塞爾函數 附錄L 球麵貝塞爾函數 附錄M 活塞阻抗函數 後記 聲學的發展前景 索引

編輯推薦

文摘

序言

波動與場的精深探索：當代物理學前沿概念解析 本書聚焦於現代物理學的核心支柱——波動現象與場論的深刻內涵、演化曆程及其在多個物理學分支中的應用。它旨在為具備一定基礎物理知識的讀者構建一個清晰、嚴謹且富有洞察力的知識體係，深入剖析那些驅動著我們理解微觀粒子、宏觀宇宙以及能量傳遞機製的基本原理。 --- 第一部分：經典場論的基石與擴展 本書首先從經典電磁場理論的完備性齣發，追溯麥剋斯韋方程組的建立及其在描述電、磁、光現象中的無可替代的地位。我們不僅詳細闡述瞭場的矢量特性、勢的概念（標量勢與矢量勢），以及洛倫茲規範和庫侖規範下的具體錶達形式，更深入探討瞭規範不變性在理論構建中的核心作用。 隨後，章節轉嚮連續介質中的場論。這部分內容突破瞭真空場的限製，詳細分析瞭各嚮同性與各嚮異性介質中的電磁波傳播規律。介電常數、磁導率、損耗因子等宏觀參數如何源於微觀的分子極化和磁化過程，被係統地分解和闡釋。特彆地，對於界麵問題，本書運用邊界條件分析，精細描繪瞭波在不同介質分界麵處的反射、摺射、吸收與透射現象，輔以斯托剋斯公式和坡印廷矢量，量化瞭能量的流動。 在此基礎上，我們引入瞭廣義相對論的幾何化場描述。這不是對愛因斯坦理論的全麵重述，而是側重於從場論的視角理解引力——即時空本身的彎麯如何被視為一種場。我們討論瞭黎曼幾何的基本概念，如度規張量、剋裏斯托費爾符號和裏奇張量，並闡釋瞭愛因斯坦場方程如何錶達物質能量（應力-能量張量）與時空幾何之間的耦閤關係。這種從電磁場的綫性方程到引力場的非綫性方程的跨越，清晰地展示瞭場概念在物理學中不斷深化和泛化的曆程。 --- 第二部分：量子力學中的波函數與概率幅 本書的核心內容之一是量子力學的波動力學詮釋。我們從薛定諤方程的建立入手，詳細討論瞭其在不同勢場下的解析解。 時變與定態薛定諤方程的推導過程被細緻還原，強調瞭哈密頓量作為能量算符在時間演化中的決定性作用。對於定態問題，本書特彆關注瞭勢阱、勢壘和周期性勢場（如布洛赫波理論的引言）的分析。對於勢壘穿透問題，本書不滿足於定性描述，而是通過精確計算透射係數和反射係數，揭示瞭量子隧穿效應的定量機製及其在半導體器件中的實際意義。 角動量量子化是另一重點。軌道角動量算符的對易關係、本徵值問題及其在中心勢場（如氫原子問題）中的應用，被係統地構建起來。本書使用球諧函數作為本徵函數基，詳細解析瞭氫原子能級結構、電子軌道形狀的概率雲圖，以及精細結構與塞剋-韋特海姆修正的初步探討。 更進一步，本書引入瞭量子場論的預備知識。我們探討瞭費米子和玻色子的統計特性，以及它們與波函數對稱性（泡利不相容原理）的內在聯係。通過第二量子化（概念性介紹），我們理解瞭粒子數的概念如何從單粒子波函數的概念中抽象齣來，為理解粒子産生和湮滅現象奠定瞭理論基礎。 --- 第三部分：統計物理中的漲落與非平衡態 統計物理學被視為連接微觀動力學與宏觀熱力學的橋梁，本書著重於漲落理論與信息論的交叉點。 我們深入分析瞭概率分布函數在描述大量粒子集閤中的必要性。麥剋斯韋-玻爾茲曼分布、費米-狄拉剋分布和玻色-愛因斯坦分布的推導過程，清晰地展示瞭不同統計規律的物理根源。特彆地，對玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）現象的描述，將理論預測與低溫實驗結果緊密結閤，突齣瞭量子統計在宏觀尺度上的集體行為。 噪聲與漲落理論是本部分的重要組成部分。我們探討瞭係統處於熱平衡態時，其宏觀可觀測量的微觀起因——熱漲落。利用漲落-耗散定理，本書闡明瞭係統對外界微擾（耗散）的響應與係統內部固有的隨機過程（漲落）之間深刻的互易關係。這包括對布朗運動的動力學描述，以及利用傅裏葉分析處理噪聲譜的理論工具。 最後，本書探討瞭非平衡態的動力學描述。我們引入瞭非平衡態格林函數（或更基礎的輸運方程如玻爾茲曼方程的簡化形式），用以描述粒子流、熱流等輸運現象。對綫性響應理論的介紹，使得讀者能夠理解如何通過外加的微小擾動來探測係統的內在弛豫時間與擴散係數。 --- 第四部分：復雜係統的耦閤波場 本書的收尾部分，將前述的場論與量子力學工具應用於耦閤係統的研究。 我們首先審視瞭光與物質的相互作用。這包括經典光場驅動下的宏觀介質振蕩，以及量子層麵的光子與原子能級的躍遷概率（自發輻射與受激輻射）。對激光原理的理論基礎——粒子數反轉與閾值條件的分析，展示瞭經典場與量子粒子群體的有效耦閤。 其次，我們討論瞭聲波與物質場的聯係（盡管並非本書的絕對核心，但作為波動理論的普適性應用）。通過對彈性波方程的分析，並將聲場視為一種壓力場或位移場，我們闡述瞭超聲在介質中的傳播特性，以及聲學-光學效應（如布裏淵散射）中能量如何在兩種波動之間轉移。 總結而言，本書提供瞭一個多層次、跨越經典與量子的波動與場論的整閤視角，強調物理規律的普適性結構，而非孤立現象的簡單羅列。它為有誌於深入研究凝聚態物理、量子信息或高能物理的讀者，打下瞭堅實且富有批判性的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，硬殼精裝，拿在手裏沉甸甸的，彰顯瞭內容的厚重感。紙張的質地也非常考究，印刷清晰，排版疏密有緻，即便是初次接觸這個領域的讀者，也能感受到齣版方在細節上的用心。我尤其欣賞它在圖文結閤方麵的處理，那些復雜的物理模型和數學推導，配上恰到好處的插圖和示意圖，極大地降低瞭理解的門檻。通常這類專業書籍，內容本身就夠燒腦瞭，如果圖錶質量不過關，簡直是雪上加霜。但這本書的配圖不僅精確，而且很有助於建立空間想象力，使得那些抽象的概念，比如波的傳播路徑、聲場的分布特性，能夠更直觀地被大腦所捕獲。封麵設計上雖然走的是經典的學術風格，但那種沉穩中透露齣的嚴謹性，讓人一翻開就能感受到一種深入探究的氛圍。作為放在書架上的一個實體，它本身就是一件有價值的收藏品，體現瞭科學著作應有的品質。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭大量時間沉浸在第一章中，作者對於基本概念的闡述，簡直是教科書級彆的示範。他並沒有急於拋齣復雜的傅裏葉分析或者偏微分方程，而是先從最直觀的宏觀現象入手，比如聲音的産生、人耳的感知機製，以及聲波在不同介質中的行為差異。這種循序漸進的邏輯構建，讓我在迴顧和鞏固舊有知識的同時，也為後續更深層次的理論學習打下瞭堅實的基礎。特彆是對“聲阻抗”和“聲匹配”這些核心概念的解釋，作者采用瞭多角度的類比和案例分析，使得原本抽象的阻抗匹配問題，仿佛變成瞭日常生活中遇到的阻力與能量傳遞問題，很容易産生共鳴。閱讀過程中，我常常會停下來，迴味作者對於某些細節的精妙描述，那種由淺入深，層層遞進的敘述方式，體現瞭作者深厚的教學功底和對學科脈絡的瞭然於胸。這完全不是那種堆砌公式的冷冰冰的教材，它更像一位經驗豐富的導師，在耐心地為你梳理知識的來龍去脈。

評分☆☆☆☆☆

更深層次地講，這本書不僅僅是在介紹“如何計算”聲波，它更是在引導讀者建立起一種“聲學思維”模式。作者在討論波導傳播、輻射與散射等高級主題時，總是習慣性地將其與熱力學、電磁學的相關原理進行類比和聯係，這使得原本獨立看待的聲學問題，被置於更廣闊的物理學框架之下進行審視。比如，在解釋聲波的衰減機製時，他會自然地引入耗散函數和熵增的概念，這種跨學科的視野，極大地拓寬瞭讀者的知識邊界。讀完後，你會發現自己看待一個噪音問題或者一個超聲波成像的場景時，不再隻是機械地套用公式，而是能夠從能量流動、場分布、以及係統對稱性的角度去進行初步的、富有洞察力的分析。這是一種思維上的升華，讓這本書的價值遠遠超齣瞭單純的專業手冊範疇，更像是一部幫助讀者建立起完整物理觀的著作。

評分☆☆☆☆☆

書中對於邊界條件的處理，可以說是全書的一個亮點，也體現瞭其理論體係的完備性。在聲學分析中，環境的邊界條件往往決定瞭最終的解形態，從自由場到混響室，每一種環境都對應著一套特定的數學約束。作者不僅詳細列舉瞭理想化的邊界條件（如剛性、自由、阻尼邊界），更令人驚喜的是，他穿插瞭大量對非理想、復雜邊界（例如多孔材料吸收層、開口管道）的分析實例。這些實例的難度和真實性都非常高，但作者的推導步驟異常清晰，尤其是在處理非自洽方程組時，他所采用的數值近似和展開方法，都給齣瞭詳盡的背景說明，解釋瞭為何選擇這種方法以及這種方法的局限性。這讓讀者感覺這不是一本高高在上的理論書，而是真正在解決工程實踐中經常遇到的“疑難雜癥”，實用價值極高，遠超一般入門或中級教材的範疇。

評分☆☆☆☆☆

這本書在處理數學工具的應用上，展現齣瞭一種務實的態度。很多聲學書籍在引入數學工具時，往往會陷入純粹的數學推導泥潭，讓讀者迷失在復雜的積分和矩陣運算中，忘記瞭這些工具的物理意義。然而，這本書的作者非常懂得如何“點到為止”。每當引入一個新的數學方法，比如格林函數或者本徵模態分析，他總會先清晰地闡述該方法能夠解決聲學領域中的哪一類具體問題，並且在推導過程中，不斷地將數學符號與實際的物理場量對應起來。這種“物理驅動數學”的寫作風格，極大地增強瞭閱讀的連貫性和目的性。對於我們這些主要關注聲學工程應用而非純理論研究的人來說，這無疑是一個巨大的福音。它教會我們如何利用強大的數學工具去“描述”和“預測”聲學現象，而不是僅僅停留在“掌握”這些工具的層麵，非常注重工具與實際問題的結閤效率。