聲子晶體的基本原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[法] 阿蔔杜勒-卡裏姆哈裏發（美）阿裏阿迪比 著

圖書標籤:

• 聲子晶體
• 光子晶體
• 固體物理
• 材料科學
• 周期性結構
• 振動物理
• 納米結構
• 聲學
• 晶體物理
• 計算物理

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118114478

商品編碼：29210848643

齣版時間：2018-03-01

作  者:(法)阿蔔杜勒-卡裏姆·哈裏發(Abdelkrim Khelif),(美)阿裏·阿迪比(Ali Adibi) 編著；舒海生 等 譯 定  價:69 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2018年03月01日 頁  數:206 裝  幀:精裝 ISBN:9787118114478 ●第1章 聲子晶體的聲學特性介紹及低頻勻質化
●1.1 引言
●1.2 勻質化：準靜態極限和平麵波方法
●1.2.1 一維周期性
●1.2.2 二維周期性
●1.2.3 三維周期性
●1.3 勻質化：多散射方法
●1.3.1 混閤晶格的勻質化
●1.3.2 帶局域共振的介質的勻質化
●緻謝
●參考文獻
●第2章 聲子晶體的基本特性
●2.1 聲子晶體概念及其能帶結構
●2.2 二維聲子晶體的色散麯綫和帶隙
●2.2.1 帶隙的形成：布拉格機理和局域共振機理
●2.2.2 幾何和物理參數對帶隙特性的影響
●2.2.3 固一固型聲子晶體
●2.2.4 固一流型聲子晶體
●2.2.5 流一流型聲子晶體
●2.2.6 局域共振聲子晶體
●部分目錄

內容簡介

阿蔔杜勒-卡裏姆·哈裏發、阿裏·阿迪比編著的《聲子晶體的基本原理與應用(精)》的目的是從材料、裝置和應用等角度為讀者詳盡地綜述聲子晶體領域的研究現狀，並為準備介人這一領域的研究者們提供必要的研究工具。為實現這一目標，本書涵蓋瞭聲子晶體設計與實驗中所用到的各種仿真手段、製備過程和描述方法等內容，無論是本領域的成熟研究人員還是新手都能輕鬆地理解和掌握。此外，本書還對近期聲子晶體領域齣現的一些很好重要的研究進展做瞭介紹。

現代光學與光子學：從基礎到前沿 圖書簡介 本書係統深入地探討瞭現代光學與光子學的核心理論、前沿技術及其在各個領域的廣泛應用。全書內容涵蓋瞭經典光學、量子光學、非綫性光學、光電子學以及新興的光子晶體、超材料等領域，旨在為物理學、電子工程、材料科學等相關專業的學生、研究人員和工程師提供一本全麵且具有前瞻性的參考著作。 第一部分：光學基礎與電磁波理論 本部分首先迴顧瞭電磁場理論在光學中的基礎地位，詳細闡述瞭麥剋斯韋方程組在介質中的應用，包括平麵波的傳播、反射和摺射規律。重點討論瞭光的偏振態及其調製技術，從光的傳播特性深入到波動光學層麵，介紹瞭惠更斯-菲涅爾原理、衍射理論，特彆是傅裏葉光學在圖像處理和全息術中的應用。本部分還對光的乾涉現象進行瞭深入分析，涵蓋瞭楊氏雙縫實驗、薄膜乾涉以及邁剋爾遜乾涉儀等經典裝置的工作原理和實際應用。 第二部分：量子光學與光物質相互作用 量子光學是理解光與物質相互作用微觀機理的關鍵。本章首先介紹瞭普朗剋黑體輻射定律和光電效應，為光量子概念的引入奠定基礎。隨後，詳細闡述瞭光子的概念、光場的量子化描述，以及光與原子能級之間的相互作用——吸收、自發輻射和受激輻射。重點分析瞭激光的基本原理，包括粒子數反轉、閾值條件、腔模選擇和激光器的性能參數，並探討瞭激光在精密測量、信息傳輸和材料加工中的廣泛應用。此外，本部分還觸及瞭量子糾纏、壓縮光等前沿量子光學現象的初步介紹。 第三部分：非綫性光學與光場調控 當光場強度足夠高時，介質的響應不再是綫性的，非綫性光學現象開始顯現。本部分詳述瞭二階和三階非綫性效應，如倍頻（SHG）、和頻産生（SFG）和參量放大（OPA）。通過分析非綫性極化率張量，解釋瞭這些效應的物理機製和晶體學依賴性。重點討論瞭剋爾效應、自聚焦以及光孤子等自作用現象，這些是超快光脈衝産生和傳輸中的關鍵效應。此外，還探討瞭光場調控技術，包括電光效應（Pockels效應）和磁光效應（Faraday效應），為高速光調製器的設計提供瞭理論基礎。 第四部分：光電子學與集成光子學 光電子學是連接光與電子世界的橋梁。本章詳細介紹瞭半導體光電器件的工作原理，包括LED、半導體激光器（LD）以及光電探測器（如PIN光電二極管和雪崩光電二極管APD）的性能指標和結構特點。深入探討瞭半導體帶隙理論、載流子注入與復閤過程。集成光子學部分著重於光路在芯片上的集成，介紹瞭光波導的理論（特彆是脊波導、溝槽波導的模式分析）、耦閤器、濾波器、調製器等基本光學元件的集成設計與製造工藝，為高速光通信和片上傳感係統奠定瞭基礎。 第五部分：先進光學材料與新興技術 隨著材料科學的進步，新型光學材料不斷湧現，推動瞭光學技術嚮前發展。本部分著重介紹瞭幾種對現代光學至關重要的材料體係。首先是高摺射率與低損耗透明介質的研究，包括特殊玻璃和晶體的光譜特性與加工技術。其次，對稀土離子摻雜材料在光縴放大器（EDFA）和發光器件中的應用機理進行瞭深入分析。 更重要的是，本章係統闡述瞭基於周期性結構的光學超材料與光子晶體（Photonic Crystals, PCs）的基礎理論。雖然不涉及聲子晶體的具體內容，但從電磁波在周期性介質中的布洛赫定理齣發，詳細推導瞭光子帶隙（Photonic Band Gaps, PBGs）的形成條件、結構設計（一維、二維和三維結構）及其對光傳播模式的精確控製能力。分析瞭光子晶體缺陷模式在構建高性能濾波器、波導和微腔中的潛力。 最後，本部分展望瞭超材料領域，重點介紹其對傳統光學材料的突破，如何通過亞波長結構設計實現對電磁波的負摺射率、零摺射率等奇異響應，為實現超分辨率成像和隱身技術提供瞭新的理論框架。 全書結構嚴謹，邏輯清晰，理論推導詳實，配有大量圖錶和例題，旨在幫助讀者全麵掌握現代光學與光子學的理論精髓，並能將這些知識應用於實際工程問題的解決中。

評分☆☆☆☆☆

我最近研讀瞭一本關於計算聲學與有限元方法的教材，這本書的結構組織非常嚴謹，完全是以算法實現為導嚮的。它首先從一維問題的波動方程齣發，詳細推導瞭基於伽遼金法的弱形式，然後自然過渡到二維和三維問題的離散化處理。書中對單元的選取，如三角形單元、四麵體單元的插值函數構建，以及剛度矩陣和質量矩陣的組裝過程，都給齣瞭詳盡的矩陣代數推導。更實用的是，作者提供瞭大量關於如何處理復雜邊界條件（如周期性邊界、吸收邊界）的數值技巧，這些是實際軟件開發中常常遇到的難點。書中還特彆探討瞭大規模問題的求解策略，比如如何使用迭代求解器來避免直接求解大型稀疏矩陣帶來的計算瓶頸。對於希望深入理解商用仿真軟件底層機製，並想自行開發或優化聲學求解器的工程師或研究生來說，這本書提供瞭堅實的數學和數值基礎。它的核心在於“離散化”和“矩陣求解”，是計算物理學者的必備良方。

評分☆☆☆☆☆

我最近接觸瞭一本關於非綫性振動與混沌動力學的書籍，內容非常精彩，特彆是它對材料內部能量耗散和波形畸變的分析。書中花瞭大量篇幅討論瞭在強激發條件下，材料響應不再是簡單的綫性疊加，而是錶現齣復雜的頻率分岔和周期性或非周期性的運動。作者通過相空間重構和龐加萊截麵分析等動力學工具，清晰地展示瞭係統如何從有序走嚮混沌，這對於理解高強度聲場作用下的結構失效機製至關重要。書中對非綫性耦閤振子模型的解析解和數值解的對比分析，非常具有說服力。例如，書中模擬瞭材料中聲波自聚焦現象導緻的波包塌縮，這在傳統綫性理論中是無法預測的。對於從事精密機械設計或高功率聲學設備研發的人員來說，掌握這些非綫性效應是確保設備長期穩定運行的關鍵。這本書的側重點在於“動態響應”和“係統不穩定性”，為解決實際工程中的復雜問題提供瞭深刻的動力學洞察。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀完瞭一本關於聲學超材料的專著，這本書深入淺齣地介紹瞭超材料的設計理念、製備技術以及在聲學濾波、隱身等前沿領域的應用。作者從麥剋斯韋方程組在聲學領域的類比齣發，構建瞭宏觀材料的有效介質理論框架，這對於理解傳統聲學材料的局限性非常有啓發性。尤其值得稱道的是，書中詳細闡述瞭負摺射率超材料的實現途徑，包括共振結構的設計和參數的調控，這部分內容在理論推導上非常嚴謹，但又不失清晰度，即便是對這方麵不太熟悉的讀者也能通過豐富的圖示和詳實的公式推導逐步領悟其中的精髓。書中還探討瞭超材料在聲波聚焦和波前調控方麵的最新進展，比如利用梯度摺射率結構實現對聲波路徑的精確塑形，這對於設計高分辨率的超聲成像設備具有重要的指導意義。總的來說，這本書為聲學研究人員提供瞭一個極佳的理論平颱，幫助我們將對電磁波的理解遷移到聲波領域，是理解現代聲學結構物理的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

這是一本詳盡介紹微納加工技術，特彆是用於製備周期性結構的技術手冊。書中內容非常偏嚮於實驗操作和工藝參數的控製，幾乎可以看作是微納加工實驗室的“操作指南”。它從電子束光刻（EBL）的膠液選擇、曝光劑量控製，到深反應離子刻蝕（DRIE）的等離子體組分優化，再到薄膜沉積的濺射偏壓對錶麵粗糙度的影響，每一個環節的細節都被交代得一清二楚。對於那些希望將理論設計轉化為實際樣品的科研工作者來說，這本書的價值無可估量。例如，書中專門有一個章節討論瞭如何精確控製納米孔洞的孔徑分布和周期性，這對於保證超材料結構的一緻性是決定性的。此外，對各種掃描電鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）的成像模式及參數設置的解析，也極大地幫助瞭讀者進行準確的形貌錶徵。總而言之，它是一本注重“如何實現”而非“為何實現”的實用性極強的工具書。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本關於拓撲絕緣體的著作，我最大的感受是其內容的前沿性和跨學科性。這本書巧妙地將凝聚態物理中的拓撲概念與材料科學的性質聯係起來，特彆是對低維和二維材料中拓撲邊界態的描述，非常具有啓發性。作者從基礎的能帶理論講起，逐步引入陳省思（Chern number）和Z2不變量等拓撲不變量的計算方法，這些抽象的數學工具被賦予瞭清晰的物理圖像。書中對拓撲聲子和拓撲光子晶體的討論，更是將理論物理的深度與工程應用的前沿緊密結閤起來。例如，書中對“受保護的邊緣態”如何抵抗缺陷和雜質的破壞進行瞭詳盡的模擬和實驗佐證，這種魯棒性是傳統材料設計難以企及的。雖然部分涉及高階拓撲的章節需要讀者具備一定的量子力學基礎，但作者通過精心設計的類比和圖示，使得復雜概念的理解門檻大大降低。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一張通往未來功能材料設計藍圖的指南。