超聲相控陣原理

超聲相控陣原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 李斯特·W.斯剋姆爾·Jr(LesterW. 著
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店鋪: 文軒網旗艦店
齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118111545
商品編碼:12454275885
齣版時間:2017-03-01

具體描述

作  者:(美)李斯特·W.斯剋姆爾·Jr(Lester W.Schmerr Jr.) 著;徐春廣,李衛彬 譯 定  價:98 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2017年03月01日 頁  數:328 裝  幀:平裝 ISBN:9787118111545 第1章緒論
1.1概述
1.2綫陣和二維陣列
1.3相控陣係統模型
1.4各章內容概覽
參考文獻
第2章一維陣列聲場
2.1單源換能器模型
2.2遠場聲波
2.3活塞波的數值模型
2.4綫源模型
2.5波在平界麵上的輻射
參考文獻
第3章大尺寸單陣元換能器模型
3.1近軸近似和菲涅爾積分模型
3.2大陣元的波束偏轉和聚焦
3.2.1波束偏轉
3.2.2遠場聲波的偏轉
3.2.3聲束聚焦
3.2.4聲束偏轉與聚焦
部分目錄

內容簡介

《超聲相控陣原理》係統、全麵地闡述瞭超聲相控陣檢測的物理和數學基礎,提齣瞭超聲相控陣檢測、信號處理與成像的係統理論。對超聲相控陣換能器數學模型和模擬仿真算法,以及對相控陣整體係統的建模方法的論述,給齣瞭對復雜無損檢測係統的數學建模理論分析和模擬仿真的創新研究。
《振動光學》 內容簡介 《振動光學》一書,深入探索瞭光與物質相互作用的微妙機製,尤其聚焦於由振動現象引發的光學特性變化。本書並非僅僅羅列枯燥的物理公式,而是以一種嚴謹且富有洞察力的方式,剖析瞭微觀世界的能量傳遞與相互作用如何宏觀地影響著光波的傳播、反射、摺射、衍射乃至偏振等現象。 第一部分:基礎理論與模型 開篇,本書從經典力學與電磁學的基礎齣發,迴顧瞭光波的本質及其與介質相互作用的基本規律。在此基礎上,引入瞭量子力學的基本概念,強調瞭光子與物質中電子、原子、分子之間的能量交換是理解振動光學現象的鑰匙。 光的本質與傳播: 詳細闡述瞭光的波動性與粒子性,分析瞭光在均勻介質和非均勻介質中的傳播特性,包括相速度、群速度以及光程的概念。 物質的介電響應: 深入探討瞭物質的電極化過程,特彆是不同類型的極化(電子極化、離子極化、取嚮極化、空間電荷極化)及其在外部電場作用下的動態響應。重點分析瞭介電常數與頻率的關係,為後續理解光與物質的耦閤奠定基礎。 振動模式的引入: 詳細介紹瞭分子和晶體中的振動模式,包括簡正振動、聲學模和光學模。利用拉格朗日方程和牛頓第二定律,推導瞭振動頻率與分子結構、鍵強、質量等參數的關係。特彆強調瞭簡正振動的獨立性及其在能量傳遞中的作用。 量子諧振子模型: 將分子的振動描述為量子諧振子,詳細闡述瞭量子諧振子的能級結構、躍遷規律及其與電磁波的相互作用。引入瞭聲子(晶格振動量子)的概念,並分析瞭其與光子的相互作用。 第二部分:振動對光學性質的影響 本書的核心內容在於揭示振動如何“塑造”物質的光學性質。這一部分將詳細介紹各種由振動引起的宏觀光學效應。 非綫性光學現象: 二次諧波産生(SHG)與二次倍頻(SFG): 詳細講解瞭在非中心對稱晶體中,入射光與物質發生相互作用,産生頻率為入射光兩倍(SHG)或不同頻率光之和(SFG)的光。推導瞭産生二次諧波的條件、效率以及影響因素,並給齣瞭相關的理論模型和實驗驗證。 三階非綫性效應(三階諧波産生 THG、剋爾效應、拉曼散射): 闡述瞭在強光場作用下,物質的極化與光場的三次方成正比所産生的各種現象。重點分析瞭剋爾效應(光場誘導的摺射率變化),這在光縴通信和光學開關中有廣泛應用。 拉曼散射: 詳細介紹瞭拉曼散射的機理,即光子與物質的振動模式發生非彈性碰撞,導緻入射光頻率發生偏移(斯托剋斯綫和反斯托剋斯綫)。本書不僅闡述瞭拉曼光譜的形成,還詳細分析瞭其在分子結構鑒定、化學分析以及材料科學研究中的應用。 光緻振動與聲光效應: 光緻振動: 探討瞭光激發物質內部電子躍遷,進而引發的分子或晶格振動。這與熒光、磷光等發光現象緊密相關,但本書更側重於振動本身對光學性質的反饋效應。 聲光效應(Acousto-optic Effect): 深入分析瞭聲波(即物質中的集體振動)如何改變物質的摺射率,從而影響光的傳播。詳細介紹瞭布拉格衍射和法拉第-特勒效應,並探討瞭聲光調製器、聲光偏轉器等器件的工作原理及其在光信息處理、激光技術中的應用。 光與物質振動耦閤的動態過程: 光誘導的相變: 探討瞭強光照射下,物質的晶格結構或分子構象發生改變,從而引起光學性質的劇烈變化。 激發態的振動弛豫: 分析瞭處於激發態的分子或原子如何通過振動弛豫過程迴到基態,以及這一過程與光發射、能量轉移的關係。 第三部分:實驗技術與應用 本書的最後部分將聚焦於實現振動光學現象的實驗技術,以及這些現象在現代科技中的實際應用。 光譜學方法: 紅外光譜(IR): 詳細介紹紅外光譜儀的工作原理,如何利用紅外光與分子振動産生共振吸收來分析分子的結構和官能團。 拉曼光譜: 結閤前述理論,詳細介紹拉曼光譜的實驗裝置、樣品製備以及數據解析方法,強調其在無損檢測、材料錶徵等領域的優勢。 非綫性光學光譜技術(如SHG顯微鏡、差頻光譜): 介紹如何利用非綫性光學效應來探測物質的微觀結構和動態過程,尤其是在生物成像和材料科學研究中的前沿應用。 材料科學中的應用: 半導體材料的光學性質: 分析瞭半導體晶格振動(聲子)與電子躍遷的相互作用,如何影響其光學吸收、發射和電荷輸運特性。 功能材料的設計與調控: 探討瞭如何通過設計材料的晶體結構和分子振動模式,來獲得具有特定光學響應的功能材料,例如用於光通信、傳感器、能量轉換等領域。 生物醫學與化學領域的應用: 細胞成像與診斷: 應用拉曼光譜和非綫性光學顯微鏡技術,無損地分析細胞和組織的光學特性,用於疾病診斷和藥物篩選。 化學反應動力學研究: 利用瞬態光譜技術,實時監測化學反應過程中分子的振動和光學性質變化,以揭示反應機理。 《振動光學》旨在為讀者提供一個係統、深入的理論框架,理解光與物質振動之間復雜而迷人的相互作用。本書適閤光學、物理學、材料科學、化學以及相關工程領域的學生、研究人員和工程師閱讀,幫助他們掌握這一領域的前沿知識,並將其應用於科學研究和技術創新之中。全書文字力求清晰流暢,圖錶精煉,輔以大量具體實例,力圖將抽象的物理概念具象化,激發讀者的學習興趣和探索欲望。

用戶評價

評分

《超聲相控陣原理》這本書,給瞭我一種意想不到的閱讀體驗。原本我預想的是一本充滿枯燥公式和抽象理論的著作,但作者卻以一種非常巧妙的方式,將復雜的知識娓娓道來。開篇並沒有直接進入技術細節,而是先描繪瞭超聲相控陣在各個領域的廣泛應用,從醫學診斷的精準性,到工業生産的安全性,一下子就抓住瞭我的眼球。這種“從應用到原理”的敘事方式,讓我立刻感受到瞭學習這門技術的價值和意義。接著,作者開始深入剖析其核心機製。他沒有簡單地給齣結論,而是從最基礎的聲波物理特性講起,逐步構建起陣列的數學模型。令我印象深刻的是,在講解“相位控製”這一關鍵環節時,作者並沒有僅僅依賴復雜的數學公式,而是運用瞭大量形象的比喻,比如將不同換能器的相位調整比作指揮樂隊演奏,確保聲音在特定方嚮上疊加增強,在其他方嚮上相互抵消。這種處理方式,極大地降低瞭理解門檻,讓我這個非專業背景的讀者也能逐漸領會其精髓。書中的插圖也十分豐富,每一幅圖都精心設計,能夠直觀地展現聲場分布、波束掃描等關鍵概念。總而言之,這本書在理論深度和可讀性之間找到瞭一個絕佳的平衡點,讓我既學到瞭紮實的知識,又感受到瞭技術帶來的魅力。

評分

初次接觸《超聲相控陣原理》這本書,我原本以為會是一本充滿晦澀公式和難以理解的理論著作,畢竟“相控陣”這個詞聽起來就足夠“硬核”。然而,打開書頁的瞬間,我驚喜地發現,作者的筆觸遠比我預想的要平易近人。他並沒有一開始就拋齣復雜的數學模型,而是從超聲波的基本性質入手,用淺顯易懂的語言解釋瞭波的傳播、反射、摺射等基本現象,就像在給初學者耐心講解一樣。這一點非常重要,因為它為後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。隨後,作者開始介紹陣列的概念,如何通過多個換能器協同工作來控製聲波的方嚮和形狀。這個過程的描述,我特彆喜歡。他沒有簡單地羅列技術參數,而是通過類比、舉例,甚至是一些小故事,來幫助讀者理解“相控”的意義。比如,他可能會將陣列想象成一支管樂隊,每個演奏者(換能器)的演奏時間(相位)都經過精確協調,纔能奏齣和諧的樂章。這種具象化的解釋,讓我這個對物理學不是特彆精通的人,也能迅速把握核心概念。書中的圖示也非常豐富,每一幅圖都恰到好處地解釋瞭文字中的某個關鍵點,讓抽象的概念變得可視化。我甚至能感受到作者在繪製這些圖錶時所付齣的心血,力求每一條綫、每一個箭頭都充滿信息量。這本書的價值,在於它能夠將一個看似高深莫測的領域,拆解成一個個易於理解的模塊,讓讀者在不知不覺中,一步步地登堂入室。

評分

《超聲相控陣原理》這本書,從封麵設計到內頁排版,都透露齣一種嚴謹而專業的風格,這讓我對它充滿瞭期待。翻開第一頁,我果然被作者那清晰而邏輯性極強的敘述風格所吸引。他並沒有直接拋齣那些令人望而生畏的復雜公式,而是從最基本的聲波傳播物理概念開始,一步步地引導讀者理解超聲波是如何産生、傳播和接收的。這一點非常重要,因為它為理解後續的相控陣原理打下瞭堅實的基礎。作者在講解“陣列”的概念時,運用瞭非常巧妙的比喻,比如將陣列比作一支訓練有素的軍隊,每個士兵(換能器)都按照統一的指令(相位控製)行動,從而實現整體的強大效應。這種具象化的錶達,讓抽象的理論變得生動易懂。書中關於波束形成和掃描的章節,更是讓我大開眼界。作者通過大量的仿真圖和實際應用案例,清晰地展示瞭如何通過調整不同換能器的相位,來實現聲波的聚焦和方嚮控製。我尤其欣賞作者在講解過程中,始終注重理論與實踐的結閤,不僅給齣瞭嚴謹的數學推導,更強調瞭這些理論在實際工程應用中的價值。這本書的價值在於,它不僅傳授瞭知識,更點燃瞭我探索這個領域的熱情。

評分

初次拿到《超聲相控陣原理》這本書,我腦海中閃過的第一個念頭是:“這絕對不是一本能輕鬆讀完的書。” 然而,當我真正開始閱讀後,這種擔憂很快被作者那循循善誘的筆觸所化解。他並沒有上來就拋齣復雜的數學模型,而是從超聲波最基本的物理特性講起,用非常形象的比喻和生動的語言,解釋瞭波的傳播、反射、摺射等概念,仿佛一位經驗豐富的老師,耐心地引導初學者入門。這一點對我來說至關重要,因為它讓我能夠一步步地構建起對這個復雜技術的理解。隨後,作者開始深入講解“陣列”和“相位控製”的核心概念。我特彆贊賞他處理“相位控製”的方式,他並沒有僅僅停留在抽象的數學推導上,而是通過大量的圖示和仿真結果,直觀地展示瞭不同相位組閤如何影響聲波的指嚮性和能量分布。我甚至能感覺到,作者在設計這些圖示時,付齣瞭極大的心血,力求將最復雜的現象清晰地呈現齣來。書中的許多章節,都穿插瞭實際的應用案例,比如醫學成像中的高分辨率顯示,或者工業檢測中的缺陷定位,這不僅讓我看到瞭理論的實用價值,更激發瞭我對這個領域的好奇心和探索欲。這本書的獨特之處,在於它能夠將晦澀的技術理論,轉化為易於理解和吸收的知識,讓我受益匪淺。

評分

這本書,名為《超聲相控陣原理》,拿到手的時候,我其實是抱著一種近乎朝聖的心情。畢竟,“超聲相控陣”這個詞本身就帶著一種科技的光環,讓人聯想到精密測量、非破壞性檢測,甚至還有更前沿的應用。當我翻開第一頁,就被那嚴謹的圖錶和公式所吸引。作者顯然是下瞭苦功,將那些抽象的物理概念,通過清晰的數學推導,一步步地呈現齣來。一開始,我有點擔心會跟不上,畢竟不是每個人都是物理學博士。但神奇的是,作者的敘述方式,從最基本的聲波傳播原理講起,然後逐漸深入到陣列的構成、波束形成、掃描機製等等,邏輯鏈條異常清晰。我甚至可以想象到,作者在撰寫過程中,無數次地斟酌每一個詞句,力求將最復雜的知識用最易懂的方式錶達齣來。那種嚴謹中帶著啓發的寫作風格,讓我對作者的專業素養和教學熱情油然而生敬意。我尤其喜歡其中關於“衍射”和“乾涉”的章節,作者不僅僅是給齣瞭公式,更是用生動的比喻和圖示,將這些抽象的光學現象與聲學原理聯係起來,讓我這個非專業人士也能茅塞頓開。這本書給我最大的感受就是,它並非一本枯燥的教科書,而更像是一位經驗豐富的導師,在你探索未知領域時,循循善誘,讓你既能理解“是什麼”,更能明白“為什麼”。它為我打開瞭一扇理解現代超聲技術背後奧秘的大門,讓我對這個領域産生瞭前所未有的濃厚興趣。

評分

當我翻開《超聲相控陣原理》這本書時,我心中其實是懷揣著一絲忐忑的。畢竟,“相控陣”這個詞匯本身就帶著一種高科技、高門檻的意味。然而,作者卻以一種極其齣人意料的方式,讓我感到驚喜。他並沒有一開始就陷入冗長的數學推導,而是用一種非常親切的語氣,從最基本的聲波産生和傳播原理娓娓道來。我尤其喜歡他對於“相位”概念的解釋,他並沒有僅僅提供一堆公式,而是通過生動的類比,比如將不同換能器的相位調整比作指揮傢指揮樂隊演奏,讓聲音在特定方嚮上和諧疊加,從而形成強大的指嚮性。這種具象化的錶達,極大地降低瞭理解門檻,讓我這個非專業人士也能逐漸領會其中的奧秘。書中的圖示設計得非常精美,每一張圖都恰到好處地補充瞭文字的說明,讓抽象的概念變得清晰可見。而且,作者在講解過程中,還穿插瞭許多實際的應用案例,從醫學影像的精確診斷,到工業領域的無損檢測,都讓我看到瞭這項技術巨大的潛力和價值。這本書最大的優點在於,它在保證理論嚴謹性的同時,極大地提升瞭可讀性,讓我覺得學習這門技術不再是一件遙不可及的事情,而是充滿瞭趣味和挑戰。

評分

拿到《超聲相控陣原理》這本書,我的第一反應是,這必定是一部需要耗費大量時間和精力纔能啃下的硬骨頭。畢竟,相控陣技術本身就帶著一種高端、復雜的標簽。然而,當我迫不及待地翻閱時,卻被作者的敘事風格深深吸引。他並沒有一開始就堆砌公式和理論,而是先從超聲波在不同介質中的傳播特性講起,用通俗易懂的語言解釋瞭聲波的衍射、反射等基本現象,就像一位循循善誘的老師,耐心地引導你進入這個領域。隨後,他開始深入探討陣列的設計和工作原理,特彆是“相位控製”這一核心技術。我特彆欣賞他處理這個復雜概念的方式,他沒有止步於純粹的數學推導,而是通過生動的類比和形象化的圖示,將抽象的相位變化具象化,讓我這個非專業人士也能逐漸領悟其中的奧妙。書中的許多插圖都畫得非常精美,並且具有很強的指示性,幫助我理解那些復雜的聲場分布和波束形成過程。而且,作者在講解過程中,還穿插瞭一些實際應用的例子,比如醫學超聲成像中的實時動態顯示,或者工業檢測中對微小裂紋的精準定位,這不僅讓我看到瞭理論的價值,更激發瞭我對這個技術前景的無限遐想。這本書的獨特之處在於,它將嚴謹的科學原理與生動的應用場景巧妙地融閤在一起,讓讀者在學習理論的同時,也能感受到技術帶來的無限可能性。

評分

《超聲相控陣原理》這本書,從拿到手的瞬間就散發齣一種專業而厚重的氣息,讓人對其內容充滿瞭好奇。作者的寫作風格非常獨特,他沒有采用枯燥的教科書式敘述,而是從宏觀的應用場景入手,描繪瞭超聲相控陣技術如何改變瞭醫學診斷、工業檢測等眾多領域。這種“由果溯因”的方式,迅速抓住瞭我的閱讀興趣,讓我意識到學習這項技術的必要性和價值。隨後,他纔開始徐徐展開,從最基礎的聲波物理學原理講起,逐步深入到陣列的構成、驅動方式以及至關重要的“相位控製”技術。我必須強調,作者在解釋“相位控製”時,運用瞭非常巧妙的比喻和直觀的圖示,讓我這個對物理學並非十分精通的人,也能逐漸理解其精髓。他沒有簡單地羅列公式,而是強調瞭每個數學推導背後的物理意義,以及它們如何最終轉化為實際的波束形成和掃描能力。書中的一些案例分析,也讓我印象深刻,通過這些案例,我能夠更直觀地理解相控陣技術在解決實際問題中的強大能力。總而言之,這本書的成功之處在於,它能夠將一個高度專業化的技術領域,以一種既嚴謹又易於理解的方式呈現齣來,並且激發讀者對該領域産生濃厚的興趣。

評分

《超聲相控陣原理》這本書,讓我領略到瞭理論深度與實踐可及性之間奇妙的平衡。當我拿到它時,我的腦海中浮現的是實驗室裏精密儀器的身影,以及那些需要深厚專業背景纔能理解的報告。然而,作者的敘述方式,卻讓我大跌眼鏡。他並沒有直接跳入復雜的算法和模型,而是以一種非常“接地氣”的方式,從宏觀層麵勾勒齣超聲相控陣的應用場景,比如醫學成像、工業無損檢測等,迅速抓住讀者的興趣。然後,他纔徐徐展開,從最基本的超聲波産生和接收原理講起,一步步引齣陣列的構成,以及最重要的“相位控製”技術。這裏我必須強調,作者在解釋“相位控製”時,運用瞭一些非常巧妙的比喻,讓我這個原本對相位概念感到模糊的人,豁然開朗。他似乎在告訴我,這不是什麼遙不可及的理論,而是可以通過巧妙的設計和計算來實現的。書中關於波束賦形和掃描的章節,更是精彩絕倫。作者通過大量的仿真結果圖和實際應用案例,展示瞭相控陣技術如何實現靈活的波束控製,從而達到精確成像和檢測的目的。讀完這些章節,我仿佛置身於一個現代化的超聲實驗室,親眼目睹著技術的神奇之處。這本書的價值,在於它不僅教會我“是什麼”,更讓我明白“如何做”,並且激勵我去思考“還有什麼可能”。

評分

拿到《超聲相控陣原理》這本書,我最大的期待就是它能讓我清晰地理解“相控陣”究竟是如何工作的。作者在開篇就抓住瞭這一點,他並沒有直接陷入技術術語的海洋,而是先用一段非常形象的描述,將一個普通的超聲波換能器比作一個“點聲源”,然後引齣瞭“陣列”的概念,就像是將無數個小點組閤起來,形成一個強大的“聲波導演”。這種由淺入深的講解方式,讓我立刻産生瞭一種“原來如此”的頓悟感。隨後,作者開始深入探討“相位控製”這一核心技術。我原本以為這會是全書最難理解的部分,但齣乎意料的是,作者通過大量精美的圖示,並且結閤實際的波形疊加和抵消的例子,將抽象的相位概念變得異常直觀。他甚至在某些章節中,會穿插一些曆史發展的故事,介紹相控陣技術是如何一步步發展起來的,這不僅增加瞭閱讀的趣味性,也讓我對這項技術的演進過程有瞭更深的理解。書中的公式推導雖然嚴謹,但作者總是會在推導之後,給齣清晰的物理意義解釋,並將其與實際應用聯係起來,避免瞭純粹的數學堆砌。總的來說,這本書的優點在於它能夠將一個高度專業的技術,用一種非常易於理解的方式呈現齣來,讓非專業人士也能窺探其門徑,並且對該領域産生濃厚的興趣。

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