Orbital Interactions in Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Thomas A. Albright

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:1985-1

价格:USD 200.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471873938

丛书系列:

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• 化学
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• 轨道
• 分子轨道
• 化学键
• 分子结构
• 量子化学
• 物理化学
• 相互作用
• 轨道杂化
• 电子结构

书籍简介：《光谱分析的基石：原子能级与分子振动》 本书聚焦于现代化学分析领域中至关重要的两个分支：原子能级结构与分子振动光谱学。它旨在为化学、物理学、材料科学及环境科学的研究生、高级本科生和专业研究人员提供一套全面、深入且具有高度实践指导性的理论框架与实验技术解析。 本书摒弃了对量子力学基础概念的冗余介绍，直接切入光谱分析的核心——能量的量化与转换。全书结构清晰，由基础理论的严谨推导，过渡到复杂系统的实际应用，力求在深度与广度之间找到最佳平衡点。 --- 第一部分：原子能级结构与精细结构解析 本部分深入探讨了原子内部电子的排布、能级跃迁的内在机理，以及影响光谱精细结构的外部因素。 第一章：玻尔模型的局限性与现代原子结构 本章首先回顾了经典玻尔模型的概念框架，迅速指出其在描述多电子原子时的根本性缺陷。随后，重点阐述了薛定谔方程在描述原子体系时的应用，引入了原子轨道（s, p, d, f）的概念及其空间分布特性。详细讨论了电子的自旋角动量和轨道角动量的量子化，为后续理解光谱选择定则奠定基础。 第二章：原子谱线的精细结构 这是理解高分辨光谱的关键。本章深入剖析了精细结构的起源，即轨道角动量与自旋角动量之间的耦合效应。详细推导了LS耦合（Russell-Saunders 耦合）理论，并将其应用于碱金属和碱土金属的能级图绘制。对于更复杂的原子（如过渡金属），则引入了JJ 耦合的概念及其适用条件。本章还涵盖了塞曼效应（Zeeman Effect）和斯塔克效应（Stark Effect）的理论基础，解释了外部磁场和电场如何导致能级分裂，及其在核磁共振（NMR）和电子顺磁共振（EPR）中的实际意义。 第三章：谱线展宽与强度 光谱线并非无限窄的线条，其展宽机制直接影响测量的分辨率和灵敏度。本章系统梳理了导致谱线展宽的四个主要因素： 1. 自然展宽（Natural Broadening）： 基于不确定性原理，与激发态寿命相关。 2. 多普勒展宽（Doppler Broadening）： 粒子热运动引起的频率偏移。 3. 压力展宽（Pressure Broadening）： 原子间碰撞导致的寿命缩短。 4. 仪器展宽（Instrumental Broadening）： 分光仪分辨率的限制。 针对每种展宽机制，本书提供了精确的数学模型和在不同实验条件（如低温、高真空）下的修正方法。同时，讨论了谱线强度的定量关系，详细阐述了跃迁概率、爱因斯坦系数以及吸收截面的概念，这些是进行定量光谱分析（如原子吸收光谱 AAS 和原子发射光谱 OES）的核心参数。 --- 第二部分：分子振动光谱学：红外与拉曼分析 本部分将焦点从孤立的原子转移到成对或成团的原子——分子，专门研究其内部的机械振动模式及其对电磁辐射的响应。 第四章：分子振动的基本力学模型 本章以经典力学为起点，推导出简谐振子模型，并以此建立分子键伸缩和弯曲振动的频率基础。随后，引入量子力学的处理，推导出分子振动能级的量化公式，特别是零点能（Zero-Point Energy）的概念及其对化学反应活性的影响。接着，扩展到非简谐振子模型，解释了在强光激发下可能发生的“泛频（Overtones）”和“组合频（Combination Bands）”现象，这是高级红外光谱解析的关键。 第五章：红外吸收光谱（IR Spectroscopy） 本书详尽阐述了分子吸收红外辐射的物理基础——偶极矩的变化。 1. 选择定则： 明确指出哪些振动模式具有红外活性（即偶极矩必须随振动发生变化）。 2. 官能团频率与指纹区： 提供了详尽的经验图谱，指导读者如何根据吸收峰位置快速识别分子中的主要官能团（如 C=O, O-H, C≡N）。 3. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术： 深入解析了干涉仪的工作原理、迈克尔逊干涉图（Interferogram）的数学意义，以及如何通过快速傅里叶变换（FFT）从时域信号恢复出高分辨率的频域光谱。重点讨论了如何通过积分面积进行定量分析。 第六章：拉曼散射光谱学 与红外光谱相对，拉曼光谱基于分子极化率的变化。本章清晰地界定了拉曼活性的条件（振动过程中极化率必须改变）。 1. 散射机制： 区分了瑞利散射（Rayleigh Scattering）和拉曼散射（Stokes 和 Anti-Stokes 散射）的能量差异。 2. 理论推导： 阐述了极化率张量的概念，并解释了不同对称性的分子振动模式（如对称伸缩与弯曲）在拉曼光谱中的表现。 3. 互补性与应用： 强调了IR和拉曼在分析特定键（如C-C键、S-S键）时的互补优势，特别是在分析非极性或对称性较高的分子时，拉曼具有决定性作用。 第七章：高级振动光谱技术与应用 本章面向前沿研究，介绍了将振动光谱与空间信息或特定环境结合的技术。 1. 表面增强拉曼散射（SERS）： 探讨了等离激元共振如何极大地增强分子信号，及其在痕量检测和生物传感器中的应用。 2. 振动弛豫与飞秒光谱： 讨论了激发态分子在极短时间尺度内的振动能量耗散过程，是理解光化学反应动力学的关键。 3. 二维振动光谱（2D-IR/2D-Raman）： 阐述了如何通过引入时间延迟维度，分辨重叠的吸收峰，揭示分子内能量传递路径和偶联效应。 --- 结语 《光谱分析的基石：原子能级与分子振动》不仅是一本教科书，更是一本实验指导手册。本书强调理论模型与实际观测数据的紧密结合，确保读者在掌握光谱分析的深层原理后，能迅速有效地解决复杂的化学结构鉴定、反应监测和材料表征问题。通过严格的数学论证和大量的实例分析，本书旨在培养新一代光谱学家的批判性思维和解决实际问题的能力。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，组织得极其严谨且富有层次感。我通常对理论性强的书籍容易感到疲劳，但这本书却成功地做到了既有深度又不失趣味。它从最基础的原子结构和量子力学背景知识开始，逐步攀升到更复杂的分子间作用力分析，每一步的递进都建立在前一个知识点的牢固基础上。作者在构建知识体系时，展现出一种近乎建筑师般的精确性，确保任何一个环节的松动都会影响到整体的稳固。我尤其喜欢作者在章节末尾设置的“思考题集”，这些问题并非简单的记忆复述，而是需要读者进行深入的推理和应用，极大地锻炼了我的分析能力。读完一部分后，我常常会合上书本，尝试自己去构建那些模型，这种主动学习的过程，让知识真正内化成了我自己的理解。它的行文风格是那种沉稳而又不失活泼的混合体，专业术语的运用恰到好处，既保证了学术的严谨性，又避免了让读者望而却步的晦涩感，读起来让人心悦诚服。

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这本书的阅读体验，就像是进行了一次漫长而又充实的思维旅行。它的文字极富画面感，即使是描述那些看不见摸不着的电子云和势能面，作者也能通过精妙的语言组织，让读者的大脑中自动生成清晰的立体图像。我发现自己阅读时常常会不自觉地沉浸其中，时间过得飞快。这本书的排版也做得非常人性化，页边距适中，字体大小和行距都让人感觉舒适，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。而且，索引做得极其详尽，当我需要回顾某个特定的概念时，总能快速定位，极大地提高了查阅效率。这本书不仅仅是一本知识的载体，更像是一位耐心的、可以随时请教的智者。它教会我的不仅是“是什么”，更是“为什么会这样”，这种对事物本质的追问，才是科学学习中最核心的部分，我对此深表赞赏。

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这本书的价值远远超出了其作为一本专业参考书的定位。它成功地架设了一座桥梁，连接了深奥的理论物理与实际的化学应用，让原本看似遥不可及的概念变得触手可及。我特别欣赏作者在讲解时所流露出的那种对自然界运行规律的敬畏和热爱，这种情感是会感染读者的。它不是那种读完一遍就束之高阁的书籍，而是那种我会在我的书架上随时取阅，每次重读都能获得新感悟的“常青树”。书中所引用的参考文献也非常权威且具有代表性，为有志于深入研究的读者指明了清晰的后续阅读方向。总而言之，这是一部集合了学术深度、清晰结构和优雅文笔的杰作，它不仅充实了我的知识储备，更激发了我对探索未知世界更强烈的渴望。这本书无疑将成为我在相关领域内最常被引用的“案头书”之一。

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作为一名长期关注相关领域研究的专业人士，我必须承认，这本书在某些前沿领域的阐述上，展现出了不同于传统教材的独到见解。它没有停留在已经被广泛接受的经典理论上裹足不前，而是大胆地引入了最新的计算化学成果和实验数据来佐证或挑战既有观点。这种与时俱进的态度，使得这本书即便对于已经有一定基础的读者来说，依然具有极高的参考价值。特别是关于特定体系的动力学模拟部分，作者的描述极其详尽，甚至精确到了数值方法的选择和参数设定的微妙之处，这对于希望将理论应用于实际模拟工作的研究人员来说，无异于一份珍贵的指南。我发现自己时不时地会去对照书中的图示和我的项目数据，从中汲取灵感。全书的论证过程充满了批判性思维的闪光点，它鼓励读者去质疑，去探索更深层的机制，而不是被动地接受既有结论，这种学术精神是极其宝贵的。

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这本书的封面设计实在是太引人注目了，那种深邃的星空蓝配上银色的字体，简直就像是直接从宇宙深处拿出来的。我第一次在书店里看到它的时候，就被它散发出来的某种神秘气质吸引住了。拿起书翻开，首先映入眼帘的是作者对基础概念的清晰梳理，那种娓娓道来的叙述方式，让人感觉像是被一位经验丰富的导师领着，一步步走入一个充满未知的奇妙领域。它没有那种枯燥的教科书腔调，反而是充满了对科学探索的热情。阅读过程中，我发现作者非常注重逻辑上的连贯性，每一个章节的过渡都自然流畅，仿佛在讲述一个宏大而又精妙的物理故事。更让我惊喜的是，书中大量的图表和插图，不仅仅是装饰，更是帮助理解复杂概念的有效工具。那些复杂的轨道图和能量面描绘得极其精准，即便是初学者也能从中窥见事物运行的内在规律。我特别欣赏作者在处理那些高度抽象的理论时所展现出的耐心和清晰度，总能找到最贴切的比喻来解释深奥的原理，这无疑大大降低了学习曲线，让阅读体验充满了发现的乐趣。

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