无损检测物理基础电子书

内容简介

序言

第一篇 电磁检测理论基础

绪 论

第1章 矢量分析及场论基础

1.1 矢量的表示和运算

1.1.1 矢量和标量的定义

1.1.2 矢量的运算法则

1.1.3 常用的坐标系

1.2 场论基础

1.2.1 场的概念

1.2.2 标量场的方向导数与梯度

1.2.3 通量与散度

1.2.4 环量与旋度

1.3 拉普拉斯运算与格林定理

1.4 亥姆霍兹定理

1.5 矢量场的分类

习 题

第2章 电磁场的基本定律

2.1 电荷与电荷密度

2.2 电流与电流密度

2.3 电场力、电场强度与电位

2.4 磁场力、磁感应强度与磁位

2.5 电偶极子和磁偶极子

2.6 工程应用实例

习 题

第3章 介质中的麦克斯韦方程

3.1 导体及传导电流

3.2 电介质及其极化

3.3 磁介质的磁化

3.4 麦克斯韦方程组

3.5 麦克斯韦方程的时谐形式

3.6 电磁场的能量与坡印亭矢量

3.7 电磁场的边界条件

3.8 工程应用实例

习 题

第4章 静态场分析

4.1 静态场中的麦克斯韦方程组

4.2 静电场分析

4.3 恒定电场分析

4.4 恒定磁场分析

4.5 重要的基本原理

4.6 镜像法

4.7 分离变量法

4.8 有限差分法

4.9 工程应用实例

习 题

第5章 时变场分析

5.1 波的数学形式

5.2 自由空间中的电磁波

5.3 时变场的位函数

5.4 均匀平面电磁波分析

5.5 平面电磁波在理想介质中的传播

5.6 平面电磁波在非理想介质中的传播

5.7 似稳电磁场

5.8 工程应用实例

习 题

第二篇 射线检测理论基础

第6章 原子结构

6.1 原子结构模型

6.1.1 道尔顿原子论

6.1.2 汤姆逊原子结构模型

6.1.3 卢瑟福原子有核模型

6.1.4 玻尔原子模型

6.2 原子的基本性质概述

6.2.1 原子符号

6.2.2 原子的质量

6.2.3 原子的大小

6.3 量子力学基础

6.3.1 波粒二象性

6.3.2 海森伯不确定关系

6.3.3 波函数

6.3.4 薛定谔方程

6.3.5 氢原子的薛定谔方程

6.4 原子内电子的排布

6.4.1 电子壳层结构及电子排布

6.4.2 L-S耦合以及原子态

习 题

第7章 原子核与放射性衰变

7.1 概 述

7.2 原子核的基本性质

7.2.1 原子核的组成

7.2.2 电荷、质量的分布

7.2.3 原子核的结合能

7.2.4 核力

7.3 核模型

7.4 放射性核衰变

7.4.1 常用的基本概念

7.4.2 放射性衰变规律

7.5 典型的放射性衰变

7.5.1 衰变纲图

7.5.2 α衰变

7.5.3 β衰变

7.5.4 γ衰变

7.6 内转换电子

7.7 穆斯堡尔效应

7.8 α衰变、β衰变、γ衰变的比较

习 题

第8章 工业射线检测常用的射线

8.1 射线的分类

8.1.1 按电离性质分类

8.1.2 按带电性质分类

8.2 X射线

8.2.1 X射线的基本性质

8.2.2 X射线的产生过程

8.2.3 X射线的发射谱

8.2.4 莫塞莱定律

8.2.5 俄歇效应

8.2.6 X射线强度

8.2.7 同步辐射

8.3 γ射线

8.3.1 γ射线的性质及产生方法

8.3.2 γ射线强度

8.3.3 γ射线检测常用的放射源

8.4 中子射线

8.4.1 中子的基本性质

8.4.2 中子的产生与中子源

习 题

第9章 射线与物质的相互作用

9.1 X射线和γ射线与物质的相互作用

9.1.1 反应截面

9.1.2 光电效应

9.1.3 康普顿效应

9.1.4 电子对效应

9.1.5 瑞利散射

9.1.6 4种相互作用的比较

9.1.7 X射线和γ射线强度的衰减规律

9.1.8 X射线连续谱的吸收

9.2 带电粒子与物质的相互作用

9.2.1 α粒子与物质的相互作用

9.2.2 β粒子与物质的相互作用

9.3 中子与物质的相互作用

9.3.1 中子与物质相互作用的类型

9.3.2 中子与物质的反应截面

9.3.3 中子射线强度的衰减规律

9.3.4 中子与物质相互作用的特点

9.4 射线强度衰减在工业射线检测中的应用

习 题

第三篇 声学检测理论基础

第10章 声波的类型及传播规律

10.1 振动与波

10.1.1 振动

10.1.2 波

10.2 声压的概念

10.3 理想流体介质中的声波

10.3.1 流体的3个基本方程

10.3.2 小振幅声波的一维波动方程

10.3.3 三维波动方程

10.4 弹性固体介质中的声波

10.4.1 固体的基本弹性性质

10.4.2 无限大介质中的声波

10.4.3 半无限大介质中的声表面波

10.4.4 波导介质中的导波

10.5 声波的基本特性

10.5.1 声速的概念

10.5.2 声阻抗率和介质特性阻抗的概念

10.5.3 声能量的概念

10.5.4 声压级和声强级概念

10.6 声波垂直入射平面界面时的反射和透射

10.6.1 声学边界条件

10.6.2 声波垂直入射单一平面界面时的反射和透射

10.6.3 声波垂直入射层状界面时的反射和透射

10.7 声波斜入射平面界面时的反射和折射

10.7.1 沿空间任意方向传播的波

10.7.2 声波斜入射流体界面

10.7.3 声波斜入射流体-固体界面

10.7.4 声波斜入射固体-固体界面

10.7.5 声压反射率

10.7.6 声压往复透射率

10.7.7 端角反射

10.8 声波入射弯曲界面时的反射和折射

10.8.1 球面波在平面界面上的反射和折射

10.8.2 声波在弯曲界面上的反射和折射

10.9 声波的叠加、干涉和衍射

10.9.1 叠加原理

10.9.2 驻波

10.9.3 声波的相干性

10.9.4 具有无规则相位的声波叠加

10.10 声波的散射与吸收

10.10.1 超声波在介质中的散射

10.10.2 介质对超声波的吸收

10.10.3 超声波在介质中的衰减

习 题

第11章 超声波的产生与接收

11.1 压电效应和压电材料

11.1.1 压电效应

11.1.2 压电方程和压电参数

11.1.3 压电晶片的振动

11.1.4 压电材料种类

11.2 球面声源的辐射声场

11.2.1 脉动球源的辐射声场

11.2.2 点球源的辐射声场

11.2.3 任意形状声源的辐射声场

11.3 无限大障板活塞声源的辐射声场

11.3.1 圆形活塞声源声场中的声压

11.3.2 矩形活塞声源声场中的声压

11.3.3 实际声源辐射声场特征

11.4 斜探头在固体介质中辐射的声场

11.5 聚焦式声源的辐射声场

11.6 声波的接收及声压规律

11.6.1 圆形活塞声源声轴上的入射波声压

11.6.2 圆形平面体上的回波声压

11.6.3 圆柱曲面体上的回波声压

11.6.4 长孔曲面体上的回波声压

11.6.5 短孔曲面体上的回波声压

11.6.6 圆孔曲面体上的回波声压

11.6.7 长横槽反射体上的回波声压

11.6.8 大平面反射体上的回波声压

习 题

参考文献