彩图科技百科全书：电磁辐射与探测世界 9787547819593 上海科学技术出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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《彩图科技百科全书》编辑部 著

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店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 上海科学技术出版社

ISBN：9787547819593

商品编码：29419169491

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：彩图科技百科全书：电磁辐射与探测世界

定价：29.80元

作者：《彩图科技百科全书》编辑部

出版社：上海科学技术出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787547819593

字数：

页码：119

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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无处不在的电磁辐射，你知道它的真面目吗？大至浩瀚的宇宙，小到微观世界，借助什么工具和方法才能揭开其中的奥秘？请跟《彩图科技百科全书：电磁辐射与探测世界》一同走进电磁辐射与探测世界，寻找其中的答案。条目内容通过释文和示图两种方式展开，通过大量原创精美的图片以图说形式解释抽象的科学技术知识，力求融科学性、趣味性于一体。

目录

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电磁波
无线电波
可见光
红外线和紫外线
X射线
Y射线
激光
同步辐射
历法
天文测量
天文望远镜
粒子加速器
粒子探测器
显微镜
谱学仪器

作者介绍

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文摘

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可见光中不同波长的光作用于人眼所产生的颜色感觉称为色觉。不同波长的可见光所引起的视觉灵敏度也不同。人眼对可见光敏感的波长为550纳米左右，正好处在绿光波段，这可能是人类在进化过程中不断适应绿色植物环境的结果，也正因为如此，许多夜视设备也采用绿色显示图像。人眼能辨别上万种颜色，印染厂里有经验的调色工人能区别众多红色之间的细微差别。
　　将七种色光按一定比例混合就可以得到白光，而且如果用红、绿、蓝三种色光按一定比例混合也可以得到白光，故将红、绿、蓝称为光的三原色。根据三原色原理，可以得出一系列色光的加法规则，其中，黄和蓝、品红和绿、青和红都称为互补色，因为它们两两混合都能得到白光。
　　每种颜料都能吸收某几种色光，几种颜料混合后的颜色取决于未被吸收的色光。如果把黄色颜料和蓝色颜料混合，得到的是绿色颜料，而不是白色颜料，这是因为黄颜料之所以呈黄色，是因为它反射白光中的黄光、红光和绿光，并吸收蓝光、紫光等。同样，蓝颜料呈蓝色是因为它反射蓝光、绿光和紫光，并吸收红光、黄光等。两种颜料混合后，不仅吸收各自原来吸收的色光，还把对方反射的色光中能吸收的成分也吸收掉了。从上述分析可看出，只有绿光是它们都不吸收而共同反射的色光，因此，黄、蓝两种颜料混合后，在白光照射下它只反射绿光，就变成绿颜料了。
　　与光的三原色对应的颜料的三原色是蓝、红和黄。当这三种原色颜料按一定比例混合时，并不形成白色颜料，恰恰相反，由于白光中的所有色光成分都被混合颜料所吸收，混合后的颜料就成为黑色颜料。
　　绝大多数物体本身并不发光，可是它们却有各种颜色。通常，物体总是处在阳光或灯光直接或间接的照射之下。如果该物体是不透光（可见光）的，则它的颜色完全取决于构成它的物质对不同色光的反射和吸收。例如，树叶将绿色光反射掉，而吸收其他色光，因而树叶看上去就成了绿色。如果将树叶放在暗室中用红色光去照射，树叶将是黑色的，因为红光都被它吸收了，而它能反射的绿光又不存在。
　　透明物体的颜色取决于它们能让哪种色光透射过去。普通玻璃能让白光透过，它们对阳光来说是完全透明的。照相机上的黄色滤色镜，并不是将黄光滤掉，而是让黄光透过，把其他色光滤掉（吸收）。在物理学中，常把“透明”这个词的意义引申开去，把能让某种波长的电磁波（甚至是射线）通过的物体，称为对这种电磁波是透明的。例如，人体的软组织（肌肉等），虽然可见光穿不透它们。
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序言

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揭秘无处不在的力量：电磁的奇妙旅程 想象一下，我们生活在一个由看不见的波浪构成的宇宙中，这些波浪携带着信息、能量，塑造着我们所感知的一切。从温暖的阳光到手机信号，从医疗诊断的X射线到探索宇宙深处的射电望远镜，电磁辐射无处不在，它的存在深刻影响着我们的日常生活、科学研究乃至未来的发展方向。这本书将带您踏上一场波澜壮阔的探索之旅，深入揭示电磁辐射的本质，以及人类如何巧妙地驾驭和探测这些神秘的力量。 第一章：电磁波的诞生与家族 故事的开端，要追溯到19世纪，麦克斯韦方程组如同神谕般预言了电磁波的存在。它们并非独立存在的个体，而是电场与磁场相互激发、彼此生长的交响乐。这种奇妙的波动以恒定的速度——光速，在空间中传播，携带并传递着能量。 电磁辐射并非单一的形态，它是一个庞大的家族，成员众多，各自拥有独特的“语言”和“能力”。这个家族的成员按频率（或波长）的不同，被划分成一个连续的光谱。 无线电波 (Radio Waves)：这是这个家族中频率最低、波长最长的成员。它们能够轻易地穿透障碍物，是广播、电视、手机通信和雷达系统的基石。想象一下，您手中的手机如何接收到远方的信号，又如何将您的声音传递出去，这都离不开无线电波的默默奉献。它们的频率范围从几赫兹到几百吉赫兹，从低频的AM广播到高频的Wi-Fi信号，都属于这一范畴。 微波 (Microwaves)：比无线电波的频率更高，能量也更强。微波炉利用其加热食物，而微波通信则承担着跨越大陆、连接世界的重任。卫星通信、雷达系统（尤其是气象雷达）以及现代无线网络（如5G）都高度依赖微波技术。它们穿透性强，但也会被某些介质吸收，这一特性使其在食品加热方面表现出色。 红外线 (Infrared Radiation)：我们感受到的热量，很大一部分就是由红外线传递的。红外线广泛应用于夜视设备、热成像技术，甚至可以用来遥控家电。当您感受到阳光的温暖，或是用热成像仪“看见”物体的温度分布时，您就是在与红外线打交道。生物体的体温会发出红外线，这使得红外探测技术在安防、医疗和工业检测领域有着广泛的应用。 可见光 (Visible Light)：这是我们肉眼能够直接感知到的电磁波，构成了我们丰富多彩的世界。从太阳光到灯泡的光，再到屏幕上闪烁的图像，都是可见光在起作用。可见光涵盖了我们熟悉的七色光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，它们由波长略有差异的光组成，共同绘制出我们眼中的缤纷世界。 紫外线 (Ultraviolet Radiation)：比可见光频率更高，能量也更强。适量的紫外线可以促进维生素D的合成，但过量则会对皮肤和眼睛造成伤害。同时，紫外线在消毒杀菌、荧光检测等方面也发挥着重要作用。太阳光谱中含有紫外线，过量的紫外线暴露是导致皮肤晒伤和增加皮肤癌风险的主要原因。 X射线 (X-rays)：这是我们熟悉的一种高能电磁波，能够穿透软组织，但会被骨骼等密度较高的物质阻挡，因此在医学影像诊断中发挥着不可替代的作用。牙科X光片、胸部透视，都是利用X射线来观察我们身体内部的结构。其高能量使其能够穿透物质，但同时也需要严格的防护措施。 伽马射线 (Gamma Rays)：这是电磁辐射家族中频率最高、能量最强的成员，通常由放射性衰变或宇宙中的剧烈事件产生。伽马射线具有极强的穿透力和杀伤力，在医学上用于癌症的放射治疗，但同时也需要极高的安全防护。 本书将深入剖析每一种电磁辐射的特性，它们是如何产生、传播，以及在自然界和人类活动中扮演的角色。 第二章：探测电磁的艺术 既然电磁辐射如此重要，那么我们又是如何“看见”和“感知”这些看不见的波动的呢？这便涉及到了电磁探测的精彩世界。探测器是人类的“眼睛”和“耳朵”，它们将无形的电磁信号转化为我们能够理解的信息。 从眼睛到传感器：人眼是自然界最精妙的可见光探测器，它将光信号转化为神经信号，让我们得以看见世界。而现代科技则创造了更多样化的探测方式。 天线与接收器：对于无线电波和微波，天线是关键的接收器。不同形状和尺寸的天线能够有效地捕捉特定频率的电磁波。例如，卫星电视的天线形状是为了更好地聚焦来自卫星的微弱信号。接收器则负责将天线接收到的微弱电信号放大、解调，最终还原成我们能理解的信息，如声音或图像。 热敏元件与红外探测：红外探测器则利用物体发出的热辐射。热电偶、热敏电阻等可以将温度变化转化为电信号，而更先进的红外焦平面阵列则能直接“看到”物体的热图。这使得我们在漆黑的夜晚也能清晰地看到生物体，或检测设备的过热情况。 半导体与光电转换：可见光和紫外线探测器，如CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器，是现代相机和摄像头的核心。它们利用半导体材料的光电效应，将光子转化为电子信号，从而记录下图像。 晶体管与X射线成像：X射线探测器则更为复杂，它们需要将X射线转化为可见光，再由可见光探测器成像，或者利用X射线与物质相互作用产生的二次粒子进行探测。数字X光机则将传统胶片成像转变为数字信号，便于存储和处理。 闪烁体与盖革计数器：伽马射线探测器通常利用闪烁体，当伽马射线穿过闪烁体时会产生可见光，然后由光电倍增管放大信号。盖革计数器则是另一种常见的辐射探测器，用于检测电离辐射，包括伽马射线。 本书将详细介绍各种探测技术的原理，从基础的物理效应到先进的工程实现，展示人类在捕捉和解读电磁信号方面的智慧。 第三章：电磁应用的广度与深度 电磁辐射并非仅仅是科学研究的对象，它们更是人类改造世界、提升生活品质的强大工具。 通信的基石：无论是古老的电报，还是现代的5G网络，电磁波始终是信息传递的生命线。无线通信让我们摆脱了线缆的束缚，地球村的概念因此得以实现。卫星通信更是将连接的触角延伸至地球的每一个角落，甚至遥远的太空。 医疗的利器：X射线用于诊断，伽马射线用于治疗，MRI（磁共振成像）利用磁场和射频脉冲来观察身体内部，CT扫描则将X射线成像技术推向了新的高度。电磁技术在疾病的早期发现、精确诊断和有效治疗方面发挥着至关重要的作用。 工业的脉搏：雷达用于导航和监测，微波用于加热和加工，红外技术用于质量控制和非接触式测量。从制造业的自动化生产线到航空航天领域的精密控制，电磁应用无处不在。 科研的眼睛：射电望远镜仰望星空，捕捉遥远星系发出的微弱射电信号，揭示宇宙的奥秘；光学望远镜则聚焦可见光，探索宇宙的壮丽景象；太空望远镜则能够避开地球大气的干扰，获得更清晰的宇宙图像。各种电磁探测设备是科学家们探索未知世界的关键工具。 日常生活中的便利：微波炉为我们提供了快捷的烹饪方式，手机和Wi-Fi连接了我们的社交网络，遥控器简化了电器操作。电磁技术已经悄无声息地融入了我们生活的方方面面，带来了前所未有的便利。 本书将以大量生动的案例，展现电磁辐射在各个领域的广泛应用，以及这些应用如何改变我们的社会和生活。 第四章：电磁的挑战与未来 然而，电磁的力量并非总是友好的。电磁辐射的安全性问题，以及其对环境和生物体的影响，一直是备受关注的议题。 电磁辐射的安全性：高强度、长时间的电磁辐射暴露可能对人体健康造成潜在风险。科学界一直在研究不同频段电磁辐射的生物学效应，并制定相应的安全标准，以指导我们的生产和生活。 电磁污染：随着电子设备的普及，电磁污染问题也日益凸显。如何有效地管理和减少不必要的电磁辐射，是我们需要思考的课题。 未来的展望：随着科技的不断发展，电磁技术将迎来更多的突破。例如，量子通信有望实现更安全的通信方式；更先进的电磁成像技术将为医疗和科研提供更强大的支持；新能源领域也可能涌现出更多与电磁相关的创新。 本书将探讨当前电磁研究面临的挑战，并展望未来电磁技术的发展趋势，激发读者对电磁领域未来探索的兴趣。 《彩图科技百科全书：电磁辐射与探测世界》将以精美的彩图和通俗易懂的语言，带领读者穿越电磁的奇妙世界，理解那些塑造我们世界的无形力量。无论您是科学爱好者，还是对未知充满好奇的探索者，这本书都将为您打开一扇通往无限可能的大门。

评分☆☆☆☆☆

最近入手了一本关于人体奥秘的百科，看完之后，真的不得不佩服造物主的鬼斧神工！书中的插图简直是艺术品，从骨骼的精细结构到肌肉的纹理，再到器官的复杂运作，每一处都描绘得极其精准和细腻。我一直对人体是如何运作的感到好奇，而这本书则一一解答了我的疑惑。它不仅详细介绍了各个器官的功能，还深入浅出地讲解了消化、呼吸、循环、神经等系统的运作机制。我尤其对书中关于大脑的部分印象深刻，那些神经元之间的信息传递，思维的产生过程，以及学习和记忆的奥秘，都让我感到无比神奇。这本书还触及了一些医学常识和健康养生的内容，让我对自己身体的了解更进一步，也更加注重健康的生活方式。读完这本书，我感觉自己不再仅仅是一个“使用者”，而是对自己的身体有了更深刻的认识和理解，也更加懂得如何去爱护它。

评分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到了一本关于宇宙的科普读物，书的封面设计得非常吸引人，那种深邃的蓝色背景，点缀着无数闪烁的星辰，一下子就把我拉进了浩瀚的星海。翻开书页，我被里面精美的插画深深地震撼了，每一页都仿佛是一幅精心绘制的宇宙画卷。从最微观的粒子碰撞，到最宏观的星系演化，作者都用通俗易懂的语言和生动的图示进行了细致的描绘。我尤其喜欢关于黑洞的那几页，那些扭曲的时空、吸积盘的光辉，还有那令人无限遐想的视界，都被描绘得既神秘又充满科学的严谨。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一次精神的旅行，让我重新审视了我们在宇宙中的位置，感受到生命的渺小与伟大。它激发了我对科学探索的浓厚兴趣，让我开始思考那些宇宙深处的奥秘，并且渴望去了解更多。读完之后，我感觉自己的视野被极大地拓宽了，对宇宙的认知也变得更加立体和深刻。

评分☆☆☆☆☆

我一直对地球深处的秘密很感兴趣，所以当我在书店看到这本关于地质学的书籍时，立刻就被吸引住了。书中的插图简直太棒了，我从未见过如此清晰和逼真的地球内部结构图。从地壳的构造，到地幔的流动，再到地核的炽热，每一层都通过精美的三维模型和详细的注解呈现出来，让我仿佛置身于地球内部进行一次奇妙的探险。书中不仅讲解了岩石的形成和分类，还深入剖析了板块构造理论，解释了地震、火山爆发等地质现象的成因。我尤其对书中关于古气候变迁的部分印象深刻，那些通过分析化石和岩层所揭示的地球亿万年的气候变化史，让我感叹地球生命的顽强与演变。这本书让我深刻理解了我们脚下这片土地是如何形成的，以及它背后所蕴含的巨大能量和无穷魅力。它改变了我对地质学枯燥的刻板印象，让我看到了一个生动、动态、充满活力的地球。

评分☆☆☆☆☆

我一直对古文明的发展和演变很着迷，所以这本书绝对是我近期阅读体验中的一次惊喜。书中对世界各地古老文明的介绍，就像是一场穿越时空的旅程，带领我回到了那个遥远的时代。精美的插画和详实的文字，将那些失落的城市、宏伟的建筑、精湛的工艺品栩栩如生地展现在我眼前。我最喜欢的部分是关于古埃及文明的章节，那些金字塔的建造之谜，象形文字的解读，以及古埃及人的宗教信仰和日常生活，都被描绘得非常生动。同时，书中也探讨了那些古老文明衰落的原因，以及它们对后世产生的深远影响。这本书不仅仅是历史的陈列，更是一次对人类文明发展规律的深刻反思。它让我认识到，每一个文明都有其独特的魅力和价值，也都有其兴盛与衰落的必然。读完这本书，我感觉自己仿佛和那些古人进行了一次跨越时空的对话，对人类的智慧和创造力有了更深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

最近一口气读完了一本关于海洋生物的书，简直让我大开眼界！这本书的色彩运用非常大胆，从深邃的海沟到蔚蓝的浅海，从艳丽的热带鱼到奇特的深海巨怪，每一张图片都充满了生命力。我一直觉得海洋是一个神秘而危险的地方，但这本书却让我看到了它另一面——绚丽多彩，充满了各种令人惊叹的生命形态。书中详细介绍了各种海洋生物的生存习性、繁殖方式以及它们在海洋生态系统中的作用。我尤其喜欢关于珊瑚礁的部分，那些五彩斑斓的珊瑚和在其中穿梭的鱼群，构成了一幅幅生动的画面，让我仿佛能听到海浪拍打礁石的声音。这本书也让我对海洋保护有了更深的认识，了解到人类活动对海洋生态的巨大影响，以及保护这些珍贵生物的重要性。读完之后，我感觉自己对海洋的了解更深了一层，也更加珍惜我们赖以生存的蓝色星球。