固体物理学

固体物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:上海科技
作者:陆栋
出品人:
页数:468
译者:
出版时间:2003-12
价格:58.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787532372485
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 物理教材
  • 本科教材
  • 2009
  • 固体物理
  • 凝聚态物理
  • 材料物理
  • 物理学
  • 量子力学
  • 晶体结构
  • 能带理论
  • 半导体物理
  • 电子能谱
  • 热物理
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具体描述

本书系复旦大学物理系固体物理学教材,并列为国家教委“九五”重点教材。全书系统地介绍了固体物理学的基本概念、物理模型和简明的处理方法,共15章分两部分:前7章是基础内容,包括固体结构、固体中波的衍射、固体的结合、晶格振动和固体的热学性质、晶体中的缺陷、金属电子论和周期场中的电子态;第二部分为专题概述,介绍近几十年来固体物理学的重要发展,内容有:半导体中的电子过程、固体表面和界面、固体的介电性、固体的光学性质、固体的磁性、超导电性、非晶固体和准晶体、介观和纳米固体等。

  本书主题鲜明、取材新颖。对于新的重大发展,如扫描隧穿显微术、X射线吸收精细结构、准晶体、非晶磁性物质、巨磁电阻、超巨磁电阻、固体激光原理、碳60固体、碳纳米管、量子霍尔效应、高温超导体、介观现象、纳米固体、均有由浅入深、概念清晰、物理图像鲜明的叙述,为进入有关领域的学科和技术研究提供了必要的物理基础。

  本书基础部分可作为高等学校物理类及相关专业本科生固体物理课的教材;专题概述部分可作为大学高年级本科学生选修课和研究生课的教材。

宇宙的深邃回响:一部关于量子场论与粒子物理学的探索之旅 图书名称: 宇宙的深邃回响 作者: [此处留空,以模拟真实书籍的出版风格] 出版社: [此处留空] 出版年份: [此处留空] --- 内容简介 《宇宙的深邃回响》并非是一本关于晶格振动、能带结构或布洛赫波的经典教科书。它是一场穿越微观世界最基本构造和支配这些构造的数学框架的宏大冒险。本书旨在为那些已经掌握了狭义相对论和初步量子力学基础的读者,系统地揭示描述自然界基本粒子及其相互作用的现代物理学语言——量子场论(Quantum Field Theory, QFT)。 我们深知,自然界远非牛顿力学或早期量子力学所描绘的简单粒子集合。物质与能量的本质,在普朗克尺度和高能对撞机的能量下,展现出一种深刻的、场的观念。这本书的核心任务,便是将读者从“粒子”的直观概念,引导至“量子场”的抽象而强大的图像中。 本书的结构设计遵循了从基础数学框架到具体物理模型,再到实验验证的逻辑递进。我们相信,理解量子场论,关键在于掌握其形式结构和重整化思想的精髓。 第一部分:场论的奠基石——从经典到量子的飞跃 本部分着重于构建量子场论的数学和概念框架。我们首先回顾经典场论,特别是拉格朗日密度形式在描述连续系统中的威力。通过严格的变分原理,我们推导出运动方程,为后续的正则量子化奠定基础。 核心内容聚焦于: 1. 狭义相对论与场论的结合: 探讨洛伦兹协变性如何限制场的自由度和动力学方程的形态。我们详细分析了标量场(如Klein-Gordon场)和自旋为1/2的费米子场(如Dirac场)的相对论性描述。 2. 正则量子化方法: 这是本书的第一个关键技术转折点。我们将经典场视为无穷多个振子的集合,并应用对易关系(或反对易关系)将场算符化。读者将深入理解如何从场算符的产生和湮灭算符中重构出粒子态(Fock空间的概念)。 3. 自旋统计定理的深刻意义: 在量子场论的框架下,自旋与粒子统计的关联不再是经验性的假设,而是洛伦兹协变性和因果律的必然结果。本书将提供严格的证明和物理诠释。 第二部分:相互作用的语言——微扰论与费曼图 自然界中的基本力(除了引力)都是通过场的相互作用传递的。然而,求解相互作用的薛定谔方程极其困难。本书随后引入了描述微弱相互作用的强大工具——微扰论,以及其图形化表示——费曼图。 本部分深入探讨: 1. 散射矩阵(S-Matrix): 阐述如何使用时间演化算符的Wick有序展开来计算粒子间的散射概率。 2. 费曼规则的构建: 详细解析从拉格朗日密度中系统地提取出每个顶点和传播子的规则。费曼图不仅仅是计算工具,更是对相互作用拓扑结构的直观描绘。 3. 计算散射截面: 通过具体的例子,如电子-电子汤川散射(假设存在一个标量交换粒子),读者将学会如何应用费曼图计算高阶修正,并理解截面与概率幅之间的关系。 第三部分:处理无穷大——重整化与有效场论 当计算更高阶的微扰修正时,我们不可避免地会遇到积分发散到无穷大的问题。这是早期量子场论遇到的最大危机。本书将详细阐述物理学家如何通过重整化这一深刻的数学和物理过程,将理论从“无意义”的境地中拯救出来。 重整化的精髓在于: 1. 紫外灾难与正则化: 介绍处理发散的初步手段,如截断法和维度正则化(Dimensional Regularization)。 2. 裸量与物理量: 区分理论初始定义的“裸”参数和通过实验测量的“物理”参数。重整化过程的本质是将无穷大吸收进这些可观测的参数中。 3. 重整化群(Renormalization Group): 讲解重整化群的物理图像——物理定律如何随能量尺度的变化而变化。这引出了“跑动耦合常数”的概念,为理解夸克间的强相互作用(渐近自由)奠定了理论基础。 第四部分:标准模型的构建与展望 最后,我们将理论工具应用于描述已知的三种基本力——电磁力、弱核力和强核力。 1. 量子电动力学(QED): 作为第一个成功的量子场论,QED是检验上述所有理论工具的试金石。本书将解析电子与光子的精确耦合,并讨论其惊人的精度(例如电子的反常磁矩)。 2. 规范场论(Gauge Theories): 详细介绍非阿贝尔规范群(如SU(2)和SU(3))的引入,这是描述弱相互作用和强相互作用的关键。 3. 自发对称性破缺与希格斯机制: 解释如何通过引入规范玻色子质量,同时保持拉格朗日量的规范不变性,从而构建出描述W和Z玻色子的理论框架。 《宇宙的深邃回响》不是一本轻松的读物。它要求读者具备坚实的数学基础和对物理直觉的深刻反思。但回报是巨大的:一旦掌握了量子场论的语言,读者将能够以前所未有的视角,审视从电子的散射到宇宙早期的剧变等一切物理现象。它打开了通往粒子物理学前沿的门户,引导读者去追寻那些隐藏在物质深处,驱动着宇宙演化的基本“回响”。本书致力于培养读者对物质的场性本质的深刻理解,而非仅仅是粒子碰撞的表象。

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读后感

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用户评价

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这本书最大的优点,我认为在于它的“平衡性”。它不是一本纯粹的数学推导手册,也不是一本浮于表面的现象描述集。作者似乎深谙学习者在接触这门学科时普遍会遇到的困境,那就是理论的严谨性与物理直观感受之间的脱节。为此,书中穿插了大量“思考题”和“注记”,这些部分往往不是用来测试你是否记住了公式,而是引导你思考“如果这个参数改变了会怎样?”或“这个近似在什么条件下会失效?”。比如,在讨论晶格振动(声子)时,作者没有满足于只是给出哈密顿量,而是花了很大篇幅去解释声子的“准粒子”概念,以及它如何像光子一样携带能量和动量,却又本质上是集体激发。这种对物理图像的反复强调和澄清,使得即便是复杂的输运理论,读起来也充满了逻辑的流畅性,读完后,我感觉自己对“物质的集体行为”这一核心概念有了更深刻的、近乎哲学的理解。

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作为一个对理论物理有一定基础的读者,我最关注的是这本书在处理前沿和复杂课题时的深度和广度。这部作品在这方面着实没有让人失望,它没有停留在半导体或超导的入门介绍,而是深入到了更精妙的领域,比如磁性、介电响应以及更高级别的拓扑绝缘体概念的雏形讨论。我特别欣赏作者对“相变”那一章的处理方式,它将统计力学中的临界现象和微观的涨落机制完美地结合起来,展示了物质在不同温度和压力下“身份”的转变是如何由统计平均所决定的。书中引用的历史背景和关键实验的描述也十分到位,让人明白了这些理论是如何一步步被实验所验证和修正的,充满了历史的厚重感。有时候,我甚至会暂停阅读,花半个小时去推导书中省略的中间步骤,因为作者的论证逻辑实在太清晰了,让你忍不住想要亲手去“建造”出这个理论大厦的每一个砖块。这种邀请读者参与思考的教学方式,远比单向灌输有效得多。

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这本书的装帧和排版,透露着一种对知识的敬畏感,拿到手里就有一种沉甸甸的质感,让人感觉这不是一本快餐读物,而是可以珍藏多年的工具书。我花了大量时间在那些关于能带理论和费米面的章节上,那些复杂的能量图谱和密度函数,真可谓是美轮美奂的数学艺术品。作者在解释量子力学如何在这种多体系统中坍缩成宏观的物理行为时,展现出了惊人的叙事能力。我记得有一段描述电子在周期性势场中运动的文字,它没有直接抛出布洛赫定理的复杂数学形式,而是先用类比的方式,描绘出电子如同在“看不见的迷宫”中跳跃,这种生动的想象力,极大地降低了理解门槛。每当遇到一个关键的物理图像,作者总会配上精心绘制的插图,这些图表不是简单的装饰,而是帮助理解复杂概念的桥梁,它们清晰地勾勒出了散射、衍射背后的几何和量子原理。读完这些章节后,我再看任何相关的实验数据,都仿佛拥有了一副新的透视眼镜,能瞬间看穿现象背后的物理机制,这是一种知识带来的赋能感,非常强大。

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这部著作的阅读体验,简直是一场穿越时空的探险。从翻开扉页的那一刻起,我就知道,我即将踏入一个由原子和电子构筑的奇妙世界。作者的笔触如同经验老到的向导,精准而又充满激情地引导着我,穿梭在晶格的深处,感受着宏观世界背后那令人敬畏的微观秩序。特别是关于晶体结构的部分,那些复杂的点阵图示和数学描述,起初让我有些望而生畏,但作者巧妙地将其与实际的物理现象联系起来,比如硬度的差异、导电性的变化,让原本抽象的概念变得鲜活可感。我尤其欣赏书中对布拉维点阵和倒易空间的深入浅出的阐述,这不仅仅是公式的堆砌,更是一种对自然规律的深刻洞察。那种在迷宫般复杂的理论中找到清晰路径的感觉,令人心悦诚服。仿佛每一次对新概念的掌握,都意味着我触摸到了物质世界更深层次的秘密,那种智力上的满足感是无与伦比的。这本书的结构安排得极为考究,逻辑链条严密,层层递进,确保了即便是初学者,也能在扎实的理论基础上逐步建立起对凝聚态物理的完整认知框架,绝非市面上那些零散拼凑的教材可比拟。

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坦率地说,这本书的阅读难度不低,但这种难度带来的回报是巨大的。它要求读者有一定的微积分和线性代数基础,但对于那些真正渴望掌握固体物理精髓的人来说,这恰恰是它价值所在——它不轻易提供答案,而是教会你如何提问。我尤其喜欢其中关于磁性的章节,作者对铁磁性、反铁磁性的描述,不再是简单地套用朗道描述,而是深入到了交换相互作用的起源和斯皮诺尔(自旋)的量子特性上。那些关于磁畴壁的几何分析,精确地展现了能量最小化原则如何塑造了宏观的磁性结构。整本书读下来,给我的感受是,我不仅学会了“是什么”,更重要的是理解了“为什么是这样”。这套知识体系的构建,让我对材料科学的许多前沿进展都有了自己独立的判断能力,不再人云亦云。它不仅仅是一本教科书,更像是一本关于“如何用量子力学理解物质结构”的思维训练手册,让人受益终身。

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写的比屎还糟糕

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什么玩意儿!!给你五星求过!!

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什么玩意儿!!给你五星求过!!

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比起黄坤老师的教材真是差远了,个人觉得。

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真心一般啊,不如看看Kittel的。。

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