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出版者:中国轻工业出版社

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页数:0

译者:

出版时间:2002-03-01

价格:20.00元

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isbn号码:9787501935697

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• 仪器分析
• 分析化学
• 化学分析
• 分析仪器
• 光谱学
• 色谱学
• 电化学分析
• 质谱
• 原子光谱
• 分子光谱

《科学的眼睛：探索微观世界的奥秘》 内容简介 《科学的眼睛》是一部引人入胜的科普读物，它以生动形象的语言和深入浅出的方式，带领读者走进一个前所未有的微观世界。本书并非聚焦于实验室中那些冰冷而复杂的仪器设备，而是将目光投向那些潜藏在我们周围，却又常常被忽略的微小事物，以及揭示这些事物本质的科学原理。它旨在激发读者对自然界的好奇心，培养科学探究的精神，并理解科学是如何帮助我们“看见”那些肉眼无法察觉的细节，从而更深刻地认识我们所处的世界。 第一部分：看得更远，看得更细——解锁视觉的极限 我们的眼睛是认识世界最直接的工具，但它的能力是有限的。《科学的眼睛》将首先探讨如何超越肉眼的局限，去“看见”那些肉眼无法捕捉的景象。 微观世界的入口：放大与成像的艺术 我们将从最基础的光学原理讲起，比如光的折射与反射，以及如何利用这些原理来制造能够放大物体细节的透镜。我们会介绍历史上那些伟大的发明家，如何通过巧妙的组合，将普通玻璃变成能够揭示细菌、细胞乃至更微小结构的“科学的眼睛”。本书将深入浅出地讲解显微镜的基本原理，但侧重点不在于仪器的机械结构或操作手册，而在于它们所揭示的令人惊叹的微观景象。例如，我们将带读者“走进”一片树叶的细胞内部，观察光合作用是如何进行的；“拜访”一个水滴中的微生物王国，了解它们如何生存、繁衍；甚至“探索”DNA分子的双螺旋结构，感受生命信息编码的精妙。我们还会提及不同类型的显微镜，如光学显微镜、电子显微镜等，但着重强调它们各自的独特“视野”和所能呈现的“世界”，例如电子显微镜如何让我们看到原子和分子的排列，从而理解物质的根本构成。 光之外的讯息：探测看不见的光 可见光只是电磁波谱中的一小部分。《科学的眼睛》将带领读者认识那些“看不见”的光，以及它们如何携带关于宇宙和物质的重要信息。我们将介绍红外线如何揭示物体的温度分布，帮助我们理解热量的传递和生命体的体温变化；紫外线如何影响皮肤，甚至在天文学中用于探测恒星的活动；X射线如何穿透物质，帮助我们“看见”骨骼的形状，理解密度差异；以及我们从未直接“看见”过的无线电波、微波等，它们如何用于通讯，如何帮助我们探测遥远的星系。本书会用形象的比喻来解释这些看不见的光的原理，例如将红外线比作物体散发的“热量之声”，将X射线比作能够“洞察”一切的“审视之光”。我们还将讨论，当这些不同波段的光到达我们时，它们如何被“翻译”成我们能够理解的图像或数据，从而扩展我们对世界的感知。 第二部分：物质的低语——理解事物的构成与变化 万事万物都由更小的粒子构成，并且时刻处于变化之中。《科学的眼睛》将探索这些微观粒子的行为，以及它们如何决定宏观世界的性质。 原子与分子的舞蹈：物质的结构与相互作用 本书将带领读者走近原子和分子的世界，但不是枯燥的化学式和反应方程式。我们将以生动的语言描绘原子核的稳定与放射性，电子在轨道上的运动，以及它们如何通过化学键连接形成千姿百态的分子。我们会用“原子就像乐高积木”的比喻，解释它们如何组合成不同的物质，从我们呼吸的空气到我们脚下的土地，再到我们身体的每一个细胞。我们将探讨不同分子之间的吸引力与排斥力，解释为什么有的物质是固体，有的形如液体，有的则飘散如气体。还会以生活中的例子来阐释，例如为什么水是生命之源，盐为什么有咸味，以及为什么金属会导电，这些都源于其微观粒子的结构和相互作用。 能量的流动与转化：无处不在的动力 能量是驱动一切变化的原动力。《科学的眼睛》将深入浅出地阐释能量的概念，以及它在微观世界中的各种形态和转化过程。我们将讨论动能与势能，热能与光能，电能与化学能等等。我们会用“能量就像在宇宙中穿梭的信使”来比喻，它们在不同物质之间传递，引起各种化学反应和物理变化。例如，我们会解释阳光如何通过光合作用转化为植物的能量，食物中的化学能如何被我们吸收并转化为身体活动的动力，以及燃烧是如何将储存的化学能释放出来。本书将着重于能量转化带来的奇妙现象，例如为什么摩擦会生热，为什么电池能够提供电力，以及宇宙中恒星如何通过核聚变持续释放能量。 第三部分：生命的信息——感知生长的奥秘与健康的信号 生命体是一个极其复杂的系统，其运作离不开精密的分子机制和信息传递。《科学的眼睛》将揭示生命现象背后的微观原理。 DNA的密码：生命的蓝图与遗传的秘密 DNA，这条生命的“双螺旋梯”，承载着我们所有的遗传信息。《科学的眼睛》将以通俗易懂的方式，解读DNA的结构，阐述它是如何储存基因的，以及基因是如何控制蛋白质的合成，进而决定生物体的性状。我们会用“DNA就像一本包含所有生命指令的百科全书”来比喻，解释它如何决定我们是长什么样子，以及将这些信息一代一代地传递下去。本书还将提及基因突变如何导致疾病，以及基因工程如何为我们带来治疗的希望，但不会深入到具体的分子生物学实验操作，而是着重于DNA所代表的“信息”和“生命指令”的本质。 细胞的工厂：生命的基石与精密的运作 细胞是构成生命体的基本单位。《科学的眼睛》将带领读者“走进”各种各样的细胞，观察它们内部复杂而有序的“工厂”运作。我们会介绍细胞膜的“守门人”功能，细胞核的“控制中心”作用，线粒体的“能量车间”，以及核糖体的“蛋白质合成车间”等等。我们将用“细胞就像一个微型城市”来比喻，每一个细胞器都扮演着重要的角色，共同维持生命的正常运转。本书还会探讨细胞如何分裂与增殖，为何会衰老与死亡，以及这些生命周期中的关键事件是如何发生的。 第四部分：环境的脉搏——监测与理解我们身处的星球 我们赖以生存的地球，也时刻传递着各种关于其健康状况的信号。《科学的眼睛》将关注如何“听”懂这些信号，理解我们与环境的关系。 空气的成分与污染：看不见的威胁与守护 我们呼吸的空气，其成分的细微变化都会对我们的健康产生影响。《科学的眼睛》将关注空气中的主要成分，以及那些看不见的污染物，如 PM2.5、臭氧、二氧化碳等。我们会解释这些污染物是如何产生的，它们对人体和环境会造成怎样的危害，以及我们如何通过科学的方法监测空气质量，并采取相应的防护措施。本书将用“空气就像地球的呼吸”来比喻，并阐述当呼吸不畅时，我们所能感受到的种种不适。 水质的奥秘与净化：生命的源泉与挑战 水是生命不可或缺的资源，其质量的优劣直接关系到我们的健康。《科学的眼睛》将探讨饮用水的来源，分析水中可能存在的杂质和污染物，以及它们的来源。我们会介绍水净化的基本原理，以及科学家们是如何通过各种方法来保证我们饮用水的安全。本书将用“水就像地球的血液”来比喻，并深入剖析那些影响血液健康的“杂质”。 《科学的眼睛》旨在通过丰富的案例和生动的描述，让读者认识到，科学不仅仅是实验室里的实验和数据，更是我们理解世界、认识生命、关爱环境的重要途径。它鼓励读者保持好奇心，用“科学的眼睛”去观察、去思考，从而更好地认识我们自身，以及我们所处的美丽而复杂的地球。本书是一次关于“看见”的探索之旅，它将点亮你的智慧，让你对这个世界拥有全新的认知。

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这本书的写作风格极其注重历史脉络和方法论的演变，这对我这种喜欢探究“为什么是这样”而不是仅仅接受“是什么”的读者来说，具有巨大的吸引力。例如，在介绍原子吸收光谱（AAS）的发展历程时，作者不仅仅罗列了发明时间和关键科学家，更是深入剖析了从火焰原子化到石墨炉技术的每一次技术飞跃背后，所要解决的核心化学瓶颈是什么，以及这种技术变革如何反过来推动了分析化学理论的进步。它将每一次重大分析仪器的诞生，都置于一个更宏大的科学史背景下去审视，使得读者能够理解，我们今天所依赖的这些精密仪器，并非凭空出现的，而是无数次失败尝试和理论突破的结晶。这种叙事方式，使得冰冷的仪器操作步骤变得有温度、有故事性，极大地激发了我对仪器设计原理的好奇心和敬畏感。阅读体验更像是在与一位博学的历史学家和一位严谨的科学家进行对话，而非仅仅在学习一本技术手册。

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这本书简直是为我这种对基础理论有着执着追求的人量身定做的。它没有急于将我拽入那些眼花缭乱的复杂公式和晦涩难懂的仪器内部结构中去，而是花了大量的篇幅，细致入微地梳理了分析化学中最核心、最基础的理论框架。我尤其欣赏作者在阐述“信噪比”和“检测限”这两个概念时所采用的类比手法，那些生动的比喻，一下子就将抽象的统计学意义拉到了我能理解的层面。读完前几章，我感觉自己像是站在一个坚实的地基上，对后续学习所有分析技术都有了一种豁然开朗的信心。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一次系统的心灵梳理，让那些原本散乱的化学反应动力学、热力学知识点，都找到了它们在现代分析方法中的精确位置。对于初学者来说，这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，逻辑链条严密到让人惊叹，每一步的推进都像是精心设计的阶梯，让人既不感到吃力，又能稳步攀升至新的高度。它没有回避那些略显枯燥的理论推导，但总能巧妙地将其与实际应用场景结合，使得枯燥的数学公式不再是高悬头顶的达摩克利斯之剑，而是手中解决实际问题的有力工具。

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坦白说，我原本对“过程分析技术”这类偏向工程实践的内容不太感兴趣，总觉得它离我的基础化学实验有点远。然而，这本书成功地将我拉入了它的世界。它以一种极具前瞻性的视角，探讨了如何将传统的离线分析方法，无缝集成到连续的工业生产或生物反应器监控中去。书中对各种在线传感器原理的描述，从电化学传感器到近红外光谱探头，都配有精美的剖面图和工作流程图，清晰地展示了物理信号如何转化为可读的浓度数据。最让我印象深刻的是它对“传感器漂移”与“自动校准”算法的讨论。作者并没有回避这些实际操作中的痛点，反而提供了一套完整的诊断和维护流程，读起来仿佛有一位经验丰富的现场工程师在耳边耳提面命。这种将“理论准确性”与“工业鲁棒性”完美结合的写作风格，让这本书的实用价值远远超出了纯粹的学术参考书的范畴，它更像是一本指导我们如何构建一个可靠、自适应分析系统的操作指南。

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我花了不少时间沉浸在这本关于信号处理和数据解读的著作中，特别是关于“谱图解析”那一部分，简直是太精彩了。作者似乎拥有将纷繁复杂的波峰、波谷、基线漂移等“噪音”转化为清晰、可信信息的魔力。书中对不同类型干扰的分类和应对策略，细致到可以作为一份即时的故障排除手册来使用。例如，在讨论色谱分离时，它没有仅仅停留在理论分离度的计算上，而是深入剖析了流动相组成、柱温梯度对峰形对称性的微妙影响，甚至还探讨了不同检测器响应机制对最终定量结果的系统性偏差。我个人特别关注其中的“化学计量学”章节，里面详细介绍了多变量校正模型，比如偏最小二乘法（PLS）的应用实例，这些内容在很多入门级教材中往往被一笔带过，但这本书却给予了充分的篇幅进行讲解和配图演示。这使得我不再满足于简单的“峰面积”积分，而是开始思考如何从整个谱图信息中提取更深层次的、未被直接观测到的化学物种信息，极大地拓宽了我对“数据即信息”这一概念的理解深度。

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我是一位专注于环境监测和痕量分析的研究人员，这本书中关于“样品前处理”的论述，简直是久旱逢甘霖。在痕量分析领域，样品处理往往是决定成败的关键一步，但传统教材对此往往轻描淡写。这本书却用近乎苛刻的严谨性，详细剖析了固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）以及更现代的顶空微萃取（HS-ME）等技术的理论基础和操作陷阱。作者对“富集因子”的计算模型进行了深入的探讨，并结合了实际水样和土壤样品的案例，演示了如何通过选择合适的萃取剂和洗脱液来最大化目标物的回收率并最小化基质效应。此外，它对“空白值”的控制和评估标准也有非常明确的界定，让我对自己实验中那些难以解释的微小背景信号有了更合理的解释和控制方向。读完这一部分，我对自己实验室的SOP（标准操作程序）进行了全面反思和优化，感觉在追求更低检测限的道路上，又迈出了坚实的一步，所有的努力都变得更有章法和目的性了。

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