晶体物理学基础

晶体物理学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:陈纲,寥理几,郝
出品人:
页数:498
译者:
出版时间:2007-10
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787030200495
丛书系列:
图书标签:
  • 晶体
  • 物理
  • 材料科学
  • 材料学
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具体描述

《晶体物理学基础(第2版)》从基础理论角度出发,阐明晶体各种宏观物理性质及其与晶体对称性的关系。全书分12章:前3章介绍张量和晶体宏观对称性的基础知识;第4章介绍晶体的介电性质,包括压电、热释电效应;第5章介绍晶体的弹性及弹性波在晶体中的传播;第6章讨论晶体结构相变引起的晶体对称性和物理性质的变化;第7章从热力学角度出发,讨论晶体各种物理性质之间的相互关系;第8-10章着重讨论晶体的光学性质;第11章专门讨论晶体的轴性张量的物理性质,包括旋光和旋声性质;第12章应用群论对张量方法作提高性总结。每章后面有习题和参考文献,书末还附有8个附录。

《晶体物理学基础》——探索物质微观世界的奥秘 本书旨在为读者系统地介绍晶体物理学的核心概念、基本原理及其在现代科学技术中的重要应用。我们将带领您一同深入探索物质最基本的构成单元——晶体,揭示其独特而迷人的微观结构、原子排列规律以及由此衍生的宏观物理特性。 晶体的微观世界:秩序与对称之美 晶体之所以与非晶体(如玻璃)截然不同,在于其原子、分子或离子的高度有序排列。本书将从以下几个方面为您细致地剖析晶体的微观结构: 晶格与基元: 我们将首先介绍晶格(Lattice)的概念,这是一个无限延伸的、由等同点组成的几何结构,代表了晶体中原子或分子的重复单元的位置。随后,您将了解到基元(Basis)——实际的原子或分子集合,它们被放置在晶格的每个点上,从而构成了晶体的实际结构。 七大晶系与十四种布拉维晶格: 晶体结构的分类是晶体学的基础。本书将详细阐述七大晶系(立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系、菱面体晶系)的几何特征,并在此基础上介绍由不同晶格点阵与基元组合而成的十四种布拉维晶格(Bravais Lattices)。通过理解这些基本晶格类型,您将能够对绝大多数晶体材料的结构有一个清晰的认识。 晶带与晶面: 晶体内部并非杂乱无章,而是存在着特定的晶带(Crystal Zone)和晶面(Crystal Plane)。我们将引入密勒指数(Miller Indices)等标示方法,教会您如何准确地描述和定位晶体中的特定平面和方向。这些概念对于理解晶体的生长、解理、衍射以及各向异性性质至关重要。 对称性: 对称性是晶体最显著的特征之一,也是其物理性质的根本来源。本书将深入探讨晶体的各类对称元素,如对称轴、对称面、对称中心,以及由它们组合形成的230种空间群(Space Groups)。您将学习到如何识别和分析晶体的对称性,以及对称性如何决定晶体的光学、电学、磁学等宏观表现。 晶体中的物理现象:从结构到性质的桥梁 晶体的有序结构赋予了它们一系列独特的物理性质,这些性质是理解和应用晶体材料的关键。本书将重点阐述以下几个方面: 晶体的弹性与力学行为: 晶体的弹性模量、剪切模量等力学参数与其原子键合强度和晶格结构密切相关。我们将探讨单晶体和多晶体在受力时的形变行为,以及晶体缺陷(如位错、空位)对材料力学性能的影响。 晶体的导电性: 晶体作为导体、半导体或绝缘体的特性,很大程度上取决于其电子能带结构。本书将介绍能带理论的基本概念,解释电子如何在晶体中运动,以及载流子类型、迁移率等参数如何影响导电性能。 晶体的光学性质: 晶体在光学方面的表现多样且奇妙,例如双折射、非线性光学效应等。我们将分析光波与晶体中电子云相互作用的机制,介绍折射率、光传播方向等概念,并探讨晶体在光学器件中的应用。 晶体的热学性质: 晶体的热导率、比热容等热学性质也与晶格振动(声子)密切相关。本书将介绍晶格振动的概念,分析声子在热量传递中的作用,并探讨温度对晶体热学性质的影响。 晶体的磁学性质: 晶体材料的磁性(铁磁性、顺磁性、抗磁性)是其原子磁矩相互作用的结果。我们将介绍磁畴、磁畴壁等概念,并分析晶体结构对磁性能的影响。 晶体学的研究方法与应用:洞察与创造的工具 为了研究晶体的结构和性质,科学家们发展了多种先进的技术和方法。本书也将简要介绍这些重要的研究手段: X射线衍射(XRD): X射线衍射是确定晶体结构最强大的工具之一。我们将解释布拉格定律(Bragg's Law),以及如何通过分析衍射图样来推断晶体的晶格参数、原子位置和相组成。 电子衍射与显微镜: 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等技术能够直接观察晶体形貌和结构细节,并结合电子衍射分析,提供关于微观结构和缺陷的丰富信息。 其他谱学技术: 如拉曼光谱、红外光谱、核磁共振(NMR)等,能够提供关于晶体中化学键、原子振动以及电子态的信息,为理解晶体性质提供多角度的视角。 本书的最终目标是让读者不仅能够理解晶体的基本原理,更能体会到晶体学在材料科学、凝聚态物理、化学、地球科学乃至生物学等领域中的广泛应用。从高性能电子元件到先进光学材料,从新药研发到生物分子结构解析,晶体学都扮演着不可或缺的角色。 通过学习《晶体物理学基础》,您将为深入探索物质世界的奥秘打下坚实的基础,开启一段关于结构、对称与性质之间深刻联系的求知之旅。

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目录信息

读后感

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用户评价

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《晶体物理学基础》这本书给我的感觉是,它更倾向于介绍晶体在化学领域的分类和识别方法。书中详细讲解了晶体学中的基本概念,如晶面、晶向、指数系统(密勒指数等),并提供了如何利用这些工具来描述和区分不同晶体形态的指导。我学习到了如何通过宏观的晶面夹角来推断晶体的对称性,以及如何根据晶体的生长习性来大致判断其内部结构。这些内容对于学习矿物学、材料表征等领域非常有帮助,也为理解晶体衍射实验提供了必要的背景知识。但是,我并没有在这本书中找到关于“物理学”核心内容的深入探讨。我期待的是能够理解晶体结构是如何影响材料的电子性质、光学性质、磁学性质的。例如,金属晶体和离子晶体的导电性差异源于何处?为何某些晶体具有非线性的光学响应?这些问题书中并没有给出足够的解释。书中对晶体中的缺陷(如空位、间隙原子、位错)的介绍也比较概括,而这些缺陷往往是影响材料宏观物理性质的关键因素。所以,如果你是化学系的学生,或者对晶体形态学和识别技术感兴趣,这本书会是一个不错的选择。但如果你的主攻方向是物理学,希望深入理解晶体内部的物理规律,这本书可能就显得不够“物理”了。

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《晶体物理学基础》这本书在我看来,更像是一本关于晶体光学特性的入门指南,但它的侧重点似乎有些偏移。我原本期待的是能够学习到光与晶体相互作用的各种物理现象,比如晶体的折射率、双折射、光致发光、非线性光学效应等等,并希望能理解这些现象背后的微观机理,例如电子在晶体能带中的跃迁、光子与声子的耦合等。书中确实介绍了一些晶体材料的光学性质,比如某些晶体具有漂亮的颜色,能够产生闪烁效应,或者在特定波长下会吸收光。然而,对于这些现象的物理解释却显得比较肤浅。例如,在讨论双折射时,书中只是简单地提到了普通光线和非常光线在晶体中传播速度不同,导致了光线的偏转,但并未深入解释各向异性介质的介电常数张量、折射率椭球体以及偏振方向如何影响光的传播。对于更复杂的非线性光学现象,如二次谐波产生、参量放大等,书中几乎没有涉及。即使是关于晶体的发光特性,也更多地是从实验现象层面进行描述,比如某些晶体在受激后会发出特定颜光的例子,而对发光机制(如电子-空穴复合、缺陷态跃迁)的理论分析则付之阙如。因此,如果你是希望通过这本书来系统学习晶体光学的理论基础,并掌握计算和预测晶体光学性质的方法,那么这本书的深度和理论体系可能无法满足你的期望。

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翻开《晶体物理学基础》,我满怀期待地想要深入了解材料的骨架——晶体。我希望能够理解原子如何排列成规则的结构,什么是基本单元,什么是倒易点阵,以及它们如何影响材料的宏观性质。然而,书中的内容让我感到有些意外。作者花费了相当多的篇幅来介绍不同晶体家族的分类,比如立方晶系、四方晶系、六方晶系等,并列举了许多常见的晶体例子。虽然这有助于建立对晶体多样性的认识,但对于“物理学”的深入探讨却显得不足。我期待的是能看到关于布拉菲格子、空间群的详细讲解,以及它们与物理性质之间的内在联系。书中对对称性的讨论也比较笼统,缺乏严谨的数学描述。例如,在讨论晶体衍射时,书中更多地是展示一些衍射图谱的例子,而对布拉格定律的推导、倒易空间的意义,以及Ewald球等关键概念的讲解则显得不够清晰。这让我感觉像是被带到了一座宏伟的建筑前,看到了它的外观和各种房间的布局,但却没有深入到建筑的结构设计和力学原理。对于想要从理论层面掌握晶体物理学原理的读者来说,这本书可能更像是一个入门级的导览,提供了一些初步的认知,但缺乏进一步深入探索的深度和工具。

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《晶体物理学基础》这本书给我带来的最深刻印象是它对于晶体结构分析和表征方法的侧重。我原本期待的是能够深入理解晶体结构对材料宏观物理性质的影响,比如晶格畸变如何导致铁电性,位错运动如何影响材料的力学强度,或者点缺陷如何改变半导体的导电率。然而,本书的大部分篇幅都被用于介绍各种晶体结构分析的技术,比如X射线衍射(XRD)、中子衍射、电子衍射等。书中详细描述了这些技术的原理,包括衍射条件的建立,衍射峰的解析,以及如何通过这些技术来确定晶体的晶格常数、空间群、晶粒尺寸、甚至微观应力。这些技术性内容确实非常实用,对于从事材料表征的科研人员来说可能非常有价值。但是,在如何将这些结构信息与材料的物理性质联系起来方面,本书的阐述则相对薄弱。例如,本书在介绍XRD时,更多地是强调如何通过衍射峰的位置和强度来识别晶体物相,而很少深入探讨不同晶面族(例如(100)、(110)、(111)面)的电子密度分布差异以及它们如何影响材料表面性质或催化活性。同样,关于位错结构与材料塑性变形之间的内在联系,也只是简略带过。所以,如果你是一位对晶体结构表征技术本身感兴趣的读者,这本书或许能够提供一些帮助。但如果你是想通过理解晶体结构来深入探究其物理行为,那么本书提供的理论深度可能需要你另寻他处。

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《晶体物理学基础》这本书给我带来的体验,更像是一次对晶体学发展史和一些经典实验的科普之旅,而非对晶体物理学核心理论的深入讲解。书中花了很多篇幅来回顾布拉菲、米勒、劳厄等科学家在晶体学领域的贡献,以及介绍一些里程碑式的实验,比如劳厄X射线衍射实验如何证实了X射线的波动性,以及戴维森-革末实验如何验证了电子的波动性。这些历史性的介绍确实很有趣,让我对晶体物理学的发展脉络有了一定的了解,也认识到这些科学家的智慧和坚持。然而,这些历史性的描述并未能让我深入理解晶体物理学的基本概念。例如,我期待的是能够学习到关于晶体结构与性质之间关系的数学描述,比如如何运用群论来分析晶体的对称性,如何利用量子力学来计算电子在晶体中的行为,以及如何用统计力学来描述晶格振动。书中对这些抽象的理论工具的介绍非常有限,甚至可以说几乎没有。更多的是对现象的描述和对历史故事的讲述。比如,在介绍布拉格定律时,书中只是给出了公式,而没有详细推导它与晶格平面和X射线波长的关系。因此,如果你对晶体学和物理学发展史感兴趣,这本书或许能够提供一些有益的阅读材料。但如果你是抱着学习晶体物理学核心理论和方法的目的来阅读它,那么这本书所能提供的帮助可能非常有限,你需要转向更具理论深度和数学严谨性的教材。

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我拿到《晶体物理学基础》这本书,是希望能够深入理解晶体中的电子行为和电学特性。我期望能够学习到诸如晶体的导电机制(金属、半导体、绝缘体),费米能级、能带结构、电子-声子散射、以及在磁场或电场作用下晶体的响应等内容。书中确实提到了一些晶体在电学方面的应用,例如半导体晶体在集成电路中的重要作用,以及某些晶体具有优良的介电性能。但是,在解释这些现象的物理原理方面,本书的内容显得相当有限。例如,对于半导体材料的能带结构,书中只是简单提及了价带和导带的存在,以及它们的能量差决定了材料的导电类型,但并未详细推导能带的形成过程,也未介绍布里渊区、晶格周期性势场与电子波函数之间的关系,以及如何通过能带结构来分析载流子密度、迁移率等关键参数。对于金属的导电性,书中也仅仅停留在“自由电子模型”的表层描述。此外,关于晶体中的电荷输运机制,比如欧姆定律的微观基础,以及霍尔效应的物理内涵,书中也未能给出深入的理论分析。因此,这本书在电学基础理论方面的覆盖面和深度都显得不足,更像是一个应用案例的罗列,而不是对晶体电学物理原理的系统性阐述。

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在我阅读《晶体物理学基础》的过程中,我发现书中对晶体材料的力学性能进行了较为广泛的介绍,尤其是在描述不同晶体结构对材料强度、硬度和塑性的影响方面。我学习到了一些基本的概念,比如屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等,并且了解了晶体材料在承受外力时,其内部会发生滑移、孪生等变形机制。书中也列举了一些不同晶体材料(如金属、陶瓷、高分子晶体)的力学性能对比,并通过图表展示了它们在不同应力状态下的表现。然而,我并没有在这本书中找到对这些力学行为背后物理原理的深入解释。例如,我希望能理解位错的产生、运动和交互如何是材料塑性变形的根源,以及晶界、第二相粒子等缺陷是如何影响材料的强度和韧性的。书中对这些微观机制的描述显得比较笼统,缺乏必要的理论模型支撑,比如位错理论中的刃位错和螺位错的结构及其滑移过程,以及应力集中对裂纹萌生的影响等。此外,关于材料的疲劳、蠕变等更复杂的力学行为,书中也只是简单提及,并未进行深入的探讨。因此,如果你只是想对晶体材料的宏观力学性能有一个大致的了解,或者想知道不同晶体材料在力学性能上的差异,这本书可能算是一个初步的介绍。但如果你想深入理解晶体材料的力学行为,并掌握相关的理论分析方法,那么这本书的深度是不够的。

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这本书的标题《晶体物理学基础》让我以为它会深入探讨晶体结构、晶格振动、衍射原理等核心概念。然而,在阅读过程中,我发现作者的侧重点似乎有所偏移,更多地将笔墨放在了晶体生长过程的宏观描述,以及一些实际应用案例的介绍。例如,书中花了大量的篇幅来讲述不同晶体生长技术,像是提拉法、区熔法、水热法等,并详细描述了它们各自的优缺点、适用的晶体类型以及在工业生产中的具体应用场景。虽然这些内容本身也很有价值,也确实与“晶体”相关,但它们似乎更偏向于材料科学或工程学领域,而不是我期望中那种从微观层面剖析晶体物理本质的书籍。我原本希望能了解电子在晶体中的行为,晶格缺陷如何影响材料性能,或者晶体的光学、电学特性是如何由其结构决定的。书中对这些基础理论的阐述相对简略,甚至有些概念性的介绍也缺乏足够深入的理论推导和数学模型支持。总而言之,如果你是想系统学习晶体物理学理论,从原子尺度理解晶体特性,这本书可能无法完全满足你的期望,它更像是一本关于晶体生长技术和应用的手册,内容虽然充实,但与我最初设定的学习目标存在一定的偏差。

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读完《晶体物理学基础》,我脑海中浮现的是各种晶体材料在日常生活和高科技领域的精彩应用。书中详细介绍了半导体晶体在电子设备中的角色,压电晶体在传感器和换能器中的应用,以及铁电晶体在存储和信息处理方面的潜力。这些应用案例确实令人振奋,也让我看到了晶体物理学的实际价值。但是,作为一本冠以“物理学基础”之名的书籍,我对其中理论层面的介绍感到有些疏于满足。我希望能够更深入地理解这些应用背后的物理机制,例如,半导体晶体中的能带理论是如何解释其导电性的?压电效应的微观根源是什么?铁电性与畴结构之间有着怎样的关系?书中虽然提到了这些现象,但对背后的量子力学原理、统计物理学方法等解释得相对简略,更多的是停留在现象描述层面。我尝试寻找关于晶格振动(声子)的详细讨论,它们如何影响材料的比热、热导率以及电子输运。然而,这部分内容在书中也只是点到为止。因此,如果你的目标是通过这本书来构建对晶体物理学的扎实理论基础,并希望能够独立分析和解决问题,那么这本书可能还需要与其他更具理论深度的参考资料相结合。

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我拿到《晶体物理学基础》这本书,原本是想深入了解晶体材料的热力学性质。我希望能够学习到如何根据晶体结构预测其熔点、比热容、热膨胀系数等,以及理解晶格振动(声子)在这些热学性质中的作用。书中确实提到了一些与热学相关的概念,比如晶体在不同温度下的相变,以及一些晶体在高温下的稳定性问题。然而,这些讨论往往是基于实验观察和经验总结,缺乏对微观机制的深入挖掘。例如,书中对固体的热容,特别是晶体的比热容,并没有给出详细的理论推导,比如德拜模型或爱因斯坦模型是如何从原子振动的角度解释比热容随温度变化的规律的,这部分内容几乎没有涉及。同样,关于热膨胀,书中也只是描述了晶体在温度升高时体积增大的现象,而没有深入探讨晶格常数随温度变化的微观原因,以及不同晶体结构的热膨胀系数为何差异如此之大。此外,书中对于热传导机制的介绍也相对笼统,并没有详细阐述声子在热量传递中的核心作用,以及晶界、杂质等缺陷对热导率的影响。因此,这本书在热力学方面的内容,更像是一种现象的陈述,而非深入的原理阐释,对于希望从物理学角度理解晶体热学行为的读者来说,这本书提供的深度和广度可能不足以满足需求。

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Ferroelectric liquid crystals CH4 need to read again and over again.需要在看看群论

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在晶体物理方面较全面、基础的一本书

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