《electromagnetictheoryformicrowavesandoptoelectronics》教材评介

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1、《Electromagnetictheoryformicrowavesandoptoelectronics》教材评介杨旭（南开大学物理科学学院）一、出版与作者情况《Electromagnetictheoryformicrowavesandoptoelectronics》（微波与光电子学的电磁理论）一书于2008年由世界著名的科技出版社德国Springer-Verlag出版公司出版的（网址:www.springer.com）。本书是第二版，共711页。本书是由清华大学电子工程系的张克潜教授和李德杰教授合作编写的。张克

2、潜，物理电子学与光电子学著名科学家。1933年生。北京市人。1953年毕业于清华大学无线电系，留校任教。现任清华大学电子工程系教授、博士生导师。集成光电子学国家重点联合实验室主任，全国电子类电子物理与器件教材编审委员会主任委员。国家863信息科学与技术领域首席科学家。清华大学电子工程系第四任系主任（２届共７年）。主要科研成果有透射式声学显微镜等，著有《微波电子学》（电子工业出版社1986年）、《微波技术》（清华大学出版社1987年）、《微波与光电子学中的电磁理论》（电子工业出版社1994年）、《微波与光导波技术》（

3、国防工业出版社1994年）。1992年获国家教委科技进步一等奖。李德杰，清华大学电子工程系教授，代表性著作有《微波与光电子学中的电磁理论》（电子工业出版社1994年）、论文“低电子亲和势的场助热电子发射阴极”。二、本书的创作背景本书是为了给微波和光波技术以及其他波动系统中的电磁问题提供一个统一的表述以及分析方法。本书可以使读者具备阅读当今文献的能力以及处理电磁理论中理论研究的能力。本书对与不同技术领域有关的电磁波的特点进行了规范化。本书认为，在培养一名优创新能力的科研工作者时，知识的广度与深度是同等重要的，因此本书

4、是为了让读者能够阅读到尽可能广泛的内容，而不仅仅是某一个研究领域的知识。三、本书的主要内容本书是作为研究生一年级学生电磁场与电磁波课程的教材，同样可作为微波和光电子学的科研工作人员以及工程师的参考书。本书首先介绍了电磁理论的物理和数学基础，然后讨论了束缚在介质边界的电磁波（即所谓的导波）的场分析、色散介质于各向异性介质中的电磁波、高斯光束以及标量衍射理论。书中所介绍的理论和方法都是无线工程、微波与毫米波技术、光电子学以及光纤通信的基础。第一章至第三章主要讲了场与波动理论的物理与数学基础，这些章节中引入的概念对于理解

5、所有波动系统中的物理过程是十分有用的。第二章中，除了简单介质中的平面波，还介绍了波动过程的传输线和网络模拟，这些对于各种波动系统的分析都是十分有用的工具。第三章给出了解决电磁场问题所必需的数学工具。第四章到第六章涵盖了局域在介质边界的电磁波的场分析问题。第四章介绍的是导电边界，第五章是电介质边界，第六章是周期性边界。第六章还介绍了耦合模理论以及分布式反馈结构理论。4第七章到第九章是第二章内容的延续，这几张分别介绍了开放空间中的电磁波问题，分别是色散介质中的电磁波（第七章）、各向异性介质中的电磁波（第八章）以及高斯光

6、束（第九章）。第十章给出了标量衍射理论。除了各向同性介质中的平面波的标量衍射理论之外，还介绍了高斯光束的衍射以及各向异性介质重的衍射。四、本书的看点与特点本书最大的特点是弥补了当前适用于工程类学习和研究的电磁波理论教材的缺乏。目前常见的电磁波理论主要是针对物理专业的学习和科研适用，但是物理与工程中所处理的电磁波问题是截然不同的，比如J.D.Jackson所著的《经典电动力学》里所处理的问题多是在球坐标系下，而工程类研究中往往多用柱坐标系，这却是像J.D.Jackson等传统电动力学以及电磁场教材中所较少涉及的。因而

7、专门为工程类研究和教学编写的电磁波教材就显得十分必要了，本书恰好满足了这个需要。五、本书的社会反映已故著名电子学家、清华大学教授孟昭英先生曾对本书评价道：“作为电磁波的一部分，微波和光波有很多相似之的特点和分析方法，但是它们处于两种不同的学科，且目前缺乏对这一领域统一的论著。目前已经发表的关于电动力学和电磁理论的书籍都是比较基础的，而且阅读了这些本书之后，读者还是很难术理论界当前最新的论文，因此便更加难以进行科学研究。张克潜和李德杰教授编写的这本书很好地满足了这一要求。他们在书中介绍了电磁场和电磁波的基本理论以及数

8、学分析方法的相关知识，详尽且深入地讲述了微波与光波许多领域的内容。除了严格的数学分析之外，书中还对相关问题的物理思想进行了清晰且生动的描述。通过阅读这本书，读者可以比较容易地理解当前最新的学术论文，并掌握这些研究中的基本分析思想和方法。”六、本书目录4第一章基本电磁理论1．麦克斯韦方程2．边界问题3．波动方程4．波印亭理论5．标量与矢量势场6．赫兹矢量第二章