机能实验学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:江苏苏州大学

作者:谢可鸣[等]主编

出品人:

页数:389

译者:

出版时间:2007-3

价格:42.00元

装帧:

isbn号码:9787810908436

丛书系列:

图书标签:

• 机能学
• 实验学
• 生理学
• 医学
• 教学
• 科研
• 高等教育
• 实验指导
• 医学实验
• 健康科学

好的，这是为您准备的一份图书简介，主题为《材料科学基础研究导论》，旨在与您的《机能实验学》形成内容上的互补与区分。 --- 图书简介：《材料科学基础研究导论》 聚焦宏观与微观的交汇点，探寻物质世界运行的深层逻辑 在当代科学技术飞速发展的浪潮中，材料是构筑一切现代文明的基石。从微电子器件到航空航天结构，从生物医学植入物到新能源存储系统，材料的性能决定了技术的边界。然而，要真正突破这些边界，我们必须深入理解材料在原子尺度上的行为，以及这些微观机制如何宏观地体现为我们可感知的机械、电学、热学乃至光学性能。 《材料科学基础研究导论》并非一本侧重于特定实验操作或工程应用的书籍，它旨在为有志于在材料领域进行深度探究的研究人员、高年级本科生及研究生，提供一套系统的、理论驱动的、面向前沿研究的知识框架。本书的核心目标是建立起“结构—性能—处理”三者之间严谨的因果链条，并强调现代材料科学研究中对计算模拟、先进表征技术和理论物理学的依赖。 本书共分为五大部分，层层递进，构建起一个完整的材料学研究者的思维体系： 第一部分：晶体结构与缺陷的根源（The Genesis of Structure） 本部分深入探讨了材料的几何构型，这是理解其所有物理特性的起点。我们不满足于简单的晶格常数描述，而是着重探讨对称性、晶体学群论基础，以及这些理论如何指导我们预测和理解晶体的形成与演化。 晶体学基础的深化： 重点解析布拉菲点阵的拓扑意义，扩展至非晶态和准晶体的结构描述方法。探讨晶体生长过程中的动力学控制，例如外延生长与自组装过程的能垒分析。 缺陷的统计与热力学： 传统材料学常将缺陷视为“杂质”，本书将其视为材料功能和塑性的核心驱动力。详细分析点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的热力学形成能、迁移机制，以及它们在材料平衡态和非平衡态演化中的作用。特别引入统计物理学视角来量化缺陷浓度对宏观性能的影响，这是理解扩散、蠕变和相变的基础。 第二部分：热力学与相变动力学（Thermodynamics and Kinetic Drivers） 理解材料的稳定性和转变路径，是进行任何材料设计的前提。本部分将热力学的严谨性引入材料科学的讨论之中，强调自由能面和相图的构建与解释。 多组分系统的相图解读： 不仅限于二元系，重点剖析铁碳系、Ni基高温合金等复杂多相系统的相图构建原理，以及如何利用计算热力学（CALPHAD方法）进行预测。 动力学控制的相变： 区别于平衡态分析，本部分聚焦于非平衡过程。深入探讨扩散方程的微观推导（Fick定律的统计力学基础），着重分析形核理论（如JT-T理论）和长程扩散控制的相变机制。重点讨论热处理过程中，析出相的尺寸、形貌和分布如何受到扩散路径、界面能和驱动力的共同制约。 第三部分：电子结构与本征性能（Electronic Structure and Intrinsic Properties） 材料的宏观电、磁、光学性能，根源在于其电子的能带结构。本部分是连接量子力学与材料物理性能的关键桥梁。 能带理论的严谨推导： 从薛定谔方程的周期性势场解（Bloch定理）出发，系统阐述晶体周期性如何产生能带结构，区分金属、半导体和绝缘体的费米能级位置与态密度（DOS）的物理意义。 本征电学与磁学行为： 详细解析载流子输运的微观模型（玻尔兹曼输运方程），区分晶体内部与晶界处的散射机制。在磁学方面，引入朗道-立夫席兹-朗之万（LLG）方程来描述磁畴壁的运动和磁滞回线，为设计高性能磁记录和自旋电子器件提供理论支撑。 第四部分：力学行为的微观起源（The Microscopic Origins of Mechanical Response） 本书的力学部分着眼于微观尺度下的形变机制，而非单纯的应力应变测试报告。目标是解释材料为何在不同载荷条件下表现出不同的响应。 位错理论的深度应用： 深入解析位错的刃部与螺部性质，并运用弹性理论（如位错环绕障碍物的机制、Peach-Koehler力）来定量分析塑性流动应力。 强化机理的定量分析： 建立强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶界强化）与微观结构参数（如析出物尺寸、位错密度）之间的定量关系（如Hall-Petch关系、Orowan强化机制的适用条件）。重点探讨蠕变、疲劳和断裂过程中的能量释放率与断裂韧性的物理本质。 第五部分：先进表征与计算模拟前沿（Frontiers in Characterization and Computation） 现代材料研究已进入“数据驱动”时代。本部分聚焦于前沿研究中不可或缺的研究工具和思维方式，这是区别于传统实验技能学习的关键所在。 信息获取的挑战与机遇： 介绍电子显微镜（TEM/STEM）在原子分辨率成像中的物理限制与图像重建技术（如ACSTEM），以及X射线衍射（XRD）和中子散射在非均匀体系结构因子分析中的应用。强调从原始数据到物理图像的“反卷积”过程。 计算材料学的范式转移： 详细阐述从第一性原理（DFT）到分子动力学（MD）模拟在材料设计中的作用。重点讲解如何利用DFT计算材料的电子结构、形成能和界面能，并讨论MD模拟在模拟扩散、位错运动等时间尺度相关过程中的优势与局限性。 面向读者： 本书要求读者具备扎实的普通物理学、微积分以及基础化学知识。它不是一本简单的操作手册，而是旨在培养读者分析复杂材料系统、设计新型功能材料所需的理论深度和跨学科视野。通过本书的学习，读者将能够更有效地阅读和批判前沿学术文献，并将已有的实验经验提升到更高的理论解释层面。 《材料科学基础研究导论》致力于构建一个从原子到宏观、从理论到预测的完整知识体系，是迈向独立材料科学研究者的必经之路。

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这本书的内容，完全超出了我的预期，也颠覆了我对“实验”二字的刻板印象。我以为它会是一本枯燥乏味的教科书，充斥着晦涩难懂的术语和密密麻麻的实验步骤，但事实却截然不同。作者以一种极其生动有趣的方式，将那些原本可能让人望而却步的机能学原理，娓娓道来。书中不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是“为什么这样做”，以及“这样做背后蕴含的意义”。例如，在介绍某个生理反射时，作者并没有直接给出实验方案，而是先从一个有趣的临床案例入手，引出对该反射的探讨，然后层层剥离，揭示其复杂的神经通路和生化机制，最后才水到渠成地设计出巧妙的实验来验证这些理论。这种“因果导向”的叙述方式，让我在理解实验原理时，不再是被动地接受知识，而是主动地去探索和思考。书中的插图也极具匠心，色彩鲜明，结构清晰，将复杂的生理结构和过程描绘得栩栩如生，仿佛我置身于真实的实验室，亲眼目睹着这一切的发生。甚至有些插图，与其说是图，不如说是一幅幅微缩的生理景观，让人在欣赏的同时，就牢牢记住了关键信息。我尤其喜欢书中关于实验误差分析的部分，它并没有简单地罗列一些统计学公式，而是通过对实际实验中可能出现的各种问题的深入剖析，让我认识到，科学的严谨性体现在每一个细节之中，也让我对接下来的实验充满了敬畏和期待。

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这本书对我最大的触动，在于它将抽象的理论与生动的实践紧密地联系在了一起。我一直认为，学习理论知识是为了指导实践，但这本书让我深刻体会到，实践反过来也能极大地加深对理论的理解。在阅读过程中，我时常会想象自己正在进行书中所描述的实验，并试图去预测可能的结果。这种主动的参与感，让我对书中的内容产生了前所未有的投入。作者在描述实验操作时，用词精准，描述详细，仿佛我正站在操作台前，跟着他的指示一步一步地进行。例如，在描述如何精确量取液体时，作者不仅提到了使用的仪器，还强调了操作的要领，比如如何避免产生气泡，如何确保刻度线的准确读取。这些看似微不足道的细节，却在实际操作中至关重要。书中对于实验结果的讨论，更是让我受益匪浅。作者并没有简单地给出“正确”的答案，而是引导我们去分析可能出现的各种情况，并解释不同结果的原因。这种开放式的讨论，培养了我独立分析问题的能力。我不再满足于被动地接受知识，而是开始主动地去质疑、去探索、去验证。这本书让我明白，学习不仅仅是记忆，更是理解和应用。

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我是一个对未知充满好奇的人，但往往在学习新知识时，会因为其复杂性而感到沮丧。《机能实验学》这本书，就像一位经验丰富的向导，带领我在浩瀚的机能学海洋中，找到了一条清晰而充满趣味的航线。它并没有把我扔进深海，而是先从浅滩开始，让我逐步熟悉各种“海洋生物”和“海底地貌”。书中对于一些基础理论的介绍，详略得当，既保证了理论的完整性，又不会让读者感到负担过重。我尤其喜欢作者在介绍一些复杂概念时，所使用的类比和比喻。例如，在解释离子通道的功能时，作者将其比作“细胞的守门员”，生动形象地描绘了其选择性和调控作用。这种巧妙的类比，让我能够迅速抓住核心要点，并且在脑海中形成深刻的印象。书中的实验设计部分，更是充满了创意。作者并没有局限于传统的实验方法，而是提出了一些新颖的思路和技术，让我看到了机能学实验的无限可能。我曾以为实验的步骤是固定不变的，但这本书让我认识到，实验是灵活的，是可以根据研究对象和研究目的进行优化的。它鼓励我们跳出思维定势，勇于尝试新的方法和技术。我在这里学到的不仅仅是实验的“术”，更是实验的“道”。这本书让我对未来的学习和研究充满了信心和热情。

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坦白说，我对“机能实验学”这个科目一直抱有一种敬而远之的态度，觉得它离我的日常生活太遥远了。《机能实验学》这本书，却以一种我从未想象过的方式，拉近了我与这个学科的距离。作者巧妙地将一些看似高深的生理学概念，融入到日常生活中可以观察到的现象中，让我顿感豁然开朗。例如，在解释肌肉收缩的原理时，作者并没有直接引用复杂的生化反应式，而是通过描述跑步、游泳等日常运动，来类比肌肉的运动方式，并引出肌原纤维的收缩机制。这种贴近生活的讲解方式，让我感到无比亲切，也更容易产生共鸣。书中的实验设计，更是充满了趣味性和启发性。作者并没有仅仅局限于实验室的仪器，而是鼓励我们利用身边的简单材料，设计出能够验证某些生理现象的实验。我曾尝试着模仿书中提到的一个关于心率变化的实验，结果真的看到了我所预期的变化，那一刻的惊喜和成就感，是任何一本纯理论的书籍都无法给予的。这本书让我意识到，科学无处不在，而实验，正是探索科学奥秘的钥匙。它点燃了我对科学探索的热情，让我开始用一种全新的眼光去观察和理解这个世界。

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读完这本书，我感觉自己像经历了一场思想的洗礼，那些原本在脑海中模糊不清的概念，瞬间变得清晰锐利。它不仅仅是传授知识，更重要的是塑造一种科学的思维方式。我曾以为实验就是按照既定的步骤，一步一步地操作，然后得出结论。但这本书彻底改变了我的看法。它让我明白，每一个实验设计都凝结着前人的智慧和探索，每一个操作都蕴含着对未知的好奇和对真理的追求。书中对实验设计原则的阐述，堪称经典。作者没有采用刻板的“ABC”式讲解，而是通过一系列富有启发性的案例，引导读者思考“如何设计一个能够有效地回答科学问题的实验”。例如，在讨论对照组的设置时，作者并没有直接给出“必须设置对照组”的指令，而是通过一个假设性的实验场景，展示了没有对照组可能带来的误导性结果，从而让读者深刻体会到对照组的重要性。这种“润物细无声”的教学方式，比任何强制性的规定都更有效。书中对数据分析的讲解也十分透彻，它不仅仅停留在如何进行统计计算，更侧重于如何解读数据背后的生物学意义，以及如何通过数据来评估实验的可靠性和有效性。我尤其欣赏作者在讨论结果解释时，那种审慎和客观的态度，时刻提醒着我们要避免过度推断和主观臆断。这本书教会我的，不仅仅是如何做实验，更是如何像一个真正的科学家一样去思考和探索。

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