固体光谱学

固体光谱学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国科学技术大学出版社
作者:方容川
出品人:
页数:383
译者:
出版时间:2001-5
价格:16.0
装帧:精装
isbn号码:9787312012495
丛书系列:
图书标签:
  • 半导体
  • 光谱
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具体描述

固体光学是关于光与凝聚态物质相互作用的一门学问。有关光与物质相互作用的现象和规律性的研究是一个重要的物理课题。本书就在这一神秘的领域做了研究论述,是一本难得的专业教材。

好的,这是一份关于一本名为《固体光谱学》的图书的详细简介,内容完全聚焦于该书可能涵盖的,但不包含“固体光谱学”这一主题本身的知识体系。 --- 《晶体结构与缺陷动力学导论》 书籍简介 作者: [此处为虚构的知名学者姓名,例如:张德新、李文博] 出版社: [此处为虚构的权威学术出版社名称,例如:华夏科学出版社] 页数: 约850页 定价: [此处为虚构定价] --- 第一部分:晶体学的基本原理与对称性 本书旨在为材料科学、凝聚态物理以及矿物学领域的研究人员和高年级本科生、研究生,提供一套关于晶体物质内部结构、对称性及其宏观物性之间内在联系的全面、深入的论述。我们将超越传统的描述性几何学,深入到描述晶体周期性所必需的数学框架。 第1章:周期性与晶格的数学描述 本章首先确立晶体结构的数学基础——点阵(Bravais Lattices)的概念。我们详细探讨了如何使用矢量代数和群论来精确定义晶格常数、晶胞选择(原始胞、惯用胞的选择标准与转换)。重点讨论了倒易点阵(Reciprocal Lattice)的构建及其在波函数描述中的核心地位,尤其是傅里叶变换在周期性系统分析中的应用。 第2章:晶体对称性与点群、空间群 对称性是决定材料宏观性质的关键。本章深入解析了施罗夫符号(Schoenflies Symbols)和赫尔曼-莫根(Hermann-Mauguin Notation),并系统地分类了所有可能的晶体点群(Point Groups)。随后,我们将进入三维空间中的对称操作,详细解析了空间群(Space Groups)的概念,包括旋转、反演、滑移面(Glide Planes)和螺旋轴(Screw Axes)如何共同定义了230种可能的晶体结构。理解空间群是预测材料铁电性、压电性和光学活性的先决条件。 第3章:晶体结构的电子理论基础 本章聚焦于电子如何在一个周期性势场中运动。我们引入布洛赫定理(Bloch’s Theorem),阐述了其在简化薛定谔方程求解中的作用。随后,详细讨论了近自由电子模型(Nearly Free Electron Model)和紧束缚近似(Tight-Binding Approximation),并重点分析了布里渊区(Brillouin Zone)的形成及其对电子能带结构的影响,为后续讨论介质的电学特性奠定理论基石。 --- 第二部分:晶体缺陷的几何与能态 任何实际的固体材料都包含缺陷。本部分将视角从完美的晶体结构转向原子尺度的无序,探究这些缺陷如何支配材料的输运、反应活性和机械性能。 第4章:零维缺陷:点缺陷的热力学与动力学 本章专注于点缺陷,包括间隙原子(Interstitials)、空位(Vacancies)及其复合物。我们利用统计力学和热力学平衡原理,推导了缺陷浓度的阿伦尼乌斯(Arrhenius)关系式,并讨论了如何通过实验方法(如密度测量或电导率分析)来量化缺陷浓度。还探讨了单价和多价杂质离子在离子晶格中的迁移机制。 第5章:线缺陷:位错的形貌与应力场 位错是决定金属塑性变形和断裂韧性的核心因素。本章详细介绍了刃型位错(Edge Dislocation)和螺型位错(Screw Dislocation)的几何构造,包括密勒指数(Miller Indices)与位错线方向和滑移面(Slip Plane)的关系。核心内容在于分析位错周围的弹性应力场分布,以及位错运动(如爬行和交滑移)的微观机制。 第6章:面缺陷与体缺陷:晶界与堆垛层错 本章扩展到低维度的缺陷结构。我们深入分析了晶界(Grain Boundaries)的结构模型,包括小角度晶界的“位错墙”模型以及大角度晶界的C SL(Coincident Site Lattice)模型。此外,对金属和半导体材料中常见的堆垛层错(Stacking Faults)的形成能和电子结构影响进行了详尽的论述。 --- 第三部分:声子、热力学与晶格振动 晶格的集体激发——声子——是理解固体热学、电学、乃至声学性质的关键。本部分完全侧重于原子振动及其量子力学描述。 第7章:晶格动力学与色散关系 本章从牛顿力学出发,推导出简单一维链的色散关系(Dispersion Relation),区分了声学支(Acoustic Branches)和光学支(Optical Branches)。随后,我们将模型推广到三维晶体,引入笛卡尔坐标系下的牛顿运动方程,并探讨了布里渊区边界处声子群速度为零的物理意义。 第8章:声子统计与热输运 声子被视为玻色子,本章运用玻色-爱因斯坦统计描述了晶格中声子的分布情况。基于此,我们推导了德拜(Debye)比热模型,并分析了其与爱因斯坦模型的区别与适用范围。重点讨论了热导率的微观机制,即声子散射过程,包括声子-声子(Umklapp 过程)、声子-缺陷以及电子对热流的贡献。 第9章:晶格振动在宏观性质中的体现 本章将晶格动力学与宏观测量联系起来。详细阐述了热膨胀的微观根源——非谐振效应,并讨论了晶格格林函数在计算周期性体系中响应函数(如介电函数、弹性常数)中的应用。此外,我们还探讨了如何通过德拜-沃勒因子来量化原子在晶格中的平均振幅。 --- 第四部分:介质的宏观输运与非线性响应 本部分将重点放在电子与原子振动共同作用下,晶体材料所表现出的宏观电学和介电行为。 第10章:电荷输运的经典与半经典模型 本章复习了欧姆定律在导体中的微观基础,引入德鲁德模型(Drude Model)来描述自由电子的气体行为,并计算了弛豫时间和迁移率。随后,转向半导体,详细分析了有效质量(Effective Mass)的概念,以及在外部电场作用下,电子和空穴如何实现净电流的输运。 第11章:介电响应与极化现象 本章聚焦于电场下材料内部电荷的重新分布。我们区分了电子极化、离子极化和取向极化。通过克劳修斯-莫索蒂方程和洛伦兹局域场,推导了介电常数与物质微观结构参数之间的关系。此外,还深入研究了铁电材料中自发极化的产生机制及其畴壁运动对电滞回线的影响。 第12章:弹性与应力-应变关系 本章使用张量分析来描述晶体的力学响应。定义了应力张量和应变张量,并利用弹性刚度张量(三阶和四阶张量)来描述各向异性的弹性响应。重点讲解了如何通过对称性操作来简化这些张量的独立分量,并分析了材料的杨氏模量和剪切模量的晶向依赖性。 --- 《晶体结构与缺陷动力学导论》 凭借其严谨的数学推导、丰富的物理图像和对现代材料科学中关键问题的聚焦,为读者提供了理解复杂固体行为的坚实基础。本书内容涵盖了从原子排布到集体激发、从缺陷热力学到宏观力学响应的完整链条。

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读后感

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用户评价

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这部《固体光谱学》是我最近阅读中最令我感到震撼的书籍之一。作者以其深厚的学识和独特的叙事方式,将枯燥的物理概念转化为引人入胜的知识。我尤其赞赏作者在讲解“声子”这一概念时,所采用的类比方式,他将晶格振动比作一首宏大的交响乐,每一个原子的振动都像是乐器发出的声音,共同构成了和谐的乐章。书中对于“光学活性”以及手性分子光谱特征的分析,让我对分子结构与光学性质之间的关系有了更深的理解。作者在阐述“非弹性中子散射”时,详细解释了中子与晶格振动相互作用的原理,并将其与“拉曼光谱”进行了对比,这让我对这两种互补性的技术有了更全面的认识,也让我看到了它们在研究固体动力学性质方面的巨大潜力。

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《固体光谱学》这本书,为我打开了一扇通往微观物质世界的大门。作者的写作风格既有学术的严谨,又不失语言的生动。我被书中对于“激子”、“极化子”等概念的解释所吸引,作者用非常直观的比喻,将这些复杂的物理实体形象地描绘出来,让我这个非物理专业背景的读者也能轻松理解。书中关于“磁矩”与“电子自旋”关系的阐述,以及其如何影响固体的磁学性质,是本书的一大亮点。作者不仅解释了理论原理,还结合了大量的实验数据和图表,来验证这些理论的正确性。我特别喜欢书中关于“磁圆二色谱”(MCD)的介绍,它能够揭示材料的磁学性质,这让我对磁性材料的科学研究有了更深的认识,也让我看到了光谱学在材料科学领域的无限可能。

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拿起《固体光谱学》,我仿佛踏上了一条探索物质本质的奇妙旅程。作者的叙事风格是如此引人入胜,他能够将那些极其深奥的物理概念,用一种清晰易懂的方式呈现出来。例如,在解释“激子”这个概念时,他会用一种非常形象的比喻,描述电子和空穴之间存在的“吸引力”,就像一对亲密的舞伴。书中对于各种固体材料光谱特征的分析,让我对材料的微观结构有了更深的理解。我特别欣赏作者在探讨不同晶格结构对光谱性质影响时,所展现出的细致入微的观察力。他不仅分析了晶格振动的模式,还将其与实验观测到的光谱线强度、宽度等特征联系起来,这种严谨的逻辑推理让我印象深刻。此外,书中还穿插了许多关于光谱技术在考古学、环境监测等领域的应用案例,这些案例极大地拓宽了我的视野,让我认识到科学技术在解决现实问题中的巨大作用。

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《固体光谱学》这本书给我带来的震撼,不仅仅是知识层面的,更是思维方式上的。作者在解释各种光谱现象时,总是能将抽象的物理概念与直观的现象联系起来,例如,他会用“颜色”来类比不同波长的光与物质的相互作用,又或者用“指纹”来形容特定物质的光谱特征。这种生动的比喻,极大地降低了理解门槛,让那些晦涩难懂的理论变得触手可及。书中关于光谱在材料科学、化学分析、甚至天文学领域的广泛应用,都让我大开眼界。我从未想过,通过分析物体反射或吸收的光,我们竟然能得知如此多的信息,比如材料的成分、结构、甚至是温度和压力。作者在讲解时,逻辑清晰,层层递进,对于一些复杂的概念,他会反复从不同的角度进行阐释,确保读者能够真正理解。尤其让我印象深刻的是,他讨论了光谱技术在辨别真伪、疾病诊断方面的潜力,这让我看到了科学技术如何深刻地改变我们的生活。虽然书中包含了一些复杂的数学公式,但作者总是会先给出直观的解释,然后再引入公式,并且会详细说明公式的含义和推导过程,这对于我这样数学基础不太扎实的读者来说,无疑是一大福音。

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这本《固体光谱学》无疑是一部关于物质世界深层奥秘的杰作。作者以其非凡的才华,将晦涩的物理学原理,编织成了一幅生动而富有逻辑性的知识画卷。我惊叹于作者对细节的关注,例如,在分析不同元素的原子光谱时,他会细致地描述电子能级跃迁的过程,并将其与观测到的光谱线一一对应,这种严谨的分析让我仿佛亲身参与了实验过程。书中对于“声子谱”和“电子谱”的区分与联系,是本书的一大亮点。作者通过清晰的解释和精美的图示,揭示了晶格振动和电子跃迁对固体光谱性质的共同影响,这对于理解材料的电学、光学以及热学性质至关重要。我尤其欣赏作者在阐述拉曼散射和红外吸收原理时,所做的对比分析,这让我对这两种互补性的光谱技术有了更深刻的理解,也认识到了它们在材料结构分析中的独特价值。

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阅读《固体光谱学》的过程,就像是在进行一场跨越时空的科学探索。作者以其深厚的学识和独特的视角,引领我进入了物质世界的微观维度。这本书并没有将重点放在单调的理论叙述上,而是巧妙地将理论与实际应用相结合。例如,在介绍X射线衍射光谱时,作者不仅详细阐述了布拉格定律等核心原理,还通过案例分析,展示了该技术如何被应用于晶体结构解析和材料表征,这让我在理解理论的同时,也能感受到它的强大实用性。我特别欣赏作者在论述过程中所展现出的严谨性,每一个概念的提出、每一个公式的推导,都经过了深思熟虑,并且有充分的依据支撑。然而,严谨并不意味着枯燥,作者的文笔流畅,充满了人文关怀,他常常会穿插一些引人入胜的科学故事,讲述科学家们如何克服困难,探索真理的过程,这使得阅读体验变得格外愉悦。这本书也让我认识到,科学研究并非一蹴而就,而是需要无数次的实验、失败与坚持,这种精神令人振奋。

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《固体光谱学》这本书,让我对我们周围的物质世界有了前所未有的认知。作者的文字如同涓涓细流,将深奥的物理知识缓缓注入我的脑海。我被书中关于“等离激元共振”的阐述深深吸引,作者用非常生动的比喻,将金属纳米颗粒中电子的集体振荡描绘出来,让我瞬间理解了这种现象的奇妙之处。书中对于“表面等离激元共振光谱”(SPR)的详细介绍,以及它在生物传感、化学检测等领域的广泛应用,都让我大开眼界。作者在阐述“荧光光谱”时,不仅解释了激发态到基态的跃迁过程,还深入探讨了量子产率、荧光寿命等参数,这让我对荧光现象有了更深入的理解,也让我看到了它在材料科学、生命科学等领域的巨大应用潜力。

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《固体光谱学》这本书带给我的,是一种对科学的全新认识。它不仅仅是一本教科书,更像是一次启迪智慧的旅程。作者在构建知识体系时,展现了非凡的组织能力。他从基础的光学原理出发,逐步深入到固体材料的能带结构、晶格振动等更复杂的概念,并且每一步都衔接得非常自然。我尤其喜欢他在阐述霍尔效应、塞曼效应等现象时,所使用的比喻和类比,让这些原本抽象的物理概念变得形象生动,易于理解。书中对于实验方法的介绍也非常详尽,包括各种光谱仪器的构造、工作原理以及数据处理方法,这让我对实际的科学研究有了更直观的认识。而且,作者在讲解时,总是能够考虑到不同读者的需求,对于初学者,他会给出详细的解释和基础知识回顾;对于有一定基础的读者,他也会提供更深入的探讨和前沿的研究进展。这本书让我深刻地体会到了科学的魅力,它不仅揭示了物质世界的奥秘,更激发了我对未知领域的好奇心。

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这本书的封面设计就足够吸引人,深邃的蓝色背景上,若隐若现的光谱线条交织,仿佛宇宙的脉搏在其中跳动。当我第一次翻开《固体光谱学》,就被那种严谨而又充满探索精神的文字所折服。作者的叙述方式非常巧妙,他并没有一开始就抛出大量的专业术语,而是循序渐进,从宏观的物理概念入手,逐渐深入到微观的量子世界。读着读着,我仿佛置身于一个实验室,亲眼见证着不同物质在光的作用下展现出的千姿百态。书中对于各种光谱技术的介绍,比如红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱等等,都配有清晰的图示和详实的原理阐述,让我这个非专业人士也能大致理解它们的工作机制和应用场景。更让我惊喜的是,作者还穿插了一些历史故事,讲述了光谱学发展的关键时刻和重要人物,这些故事让枯燥的科学知识变得生动有趣,也让我对这门学科有了更深的敬意。虽然我可能无法完全理解所有的数学公式和理论推导,但我能感受到作者在知识的传达上付出的巨大努力,以及他对这门学科的热爱。这本书让我开始重新审视我们周围的世界,那些看似普通的物体,在光谱的“眼睛”下,都拥有着各自独特的“声音”和“色彩”。

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《固体光谱学》这本书,绝对是我近期阅读中最具启发性的一本。作者的写作功底非常扎实,他能够将复杂的物理理论,以一种流畅且富有逻辑性的语言表达出来。这本书并非仅仅堆砌公式和理论,而是充满了对科学探索的热情和对物质世界的深刻洞察。我特别喜欢作者在讲解“声子”概念时,所使用的类比,将晶格振动比作士兵的队列,不同频率的振动如同不同步伐的行进,这种形象的比喻让我立刻抓住了核心要点。书中对于各种光谱分析技术,如X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)的介绍,不仅详细阐述了它们的原理,还深入探讨了它们在表面分析和化学态表征方面的应用,这让我对材料的表面性质有了全新的认识。作者在文中的一些个人思考和感悟,也让我感受到了他作为一名科学家对科学的执着追求。

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