Principles of Magnetic Resonance pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Charles P. Slichter

出品人:

页数:658

译者:

出版时间:1996-3-21

价格:USD 249.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540501572

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 凝聚态
• QIQC
• 磁共振
• 核磁共振
• 物理学
• 化学
• 医学影像
• 光谱学
• 量子力学
• 材料科学
• 生物物理学
• MRI

物理世界的多维探索：经典力学、电磁学与量子场论前沿 一部跨越经典与现代物理学边界的深度教材 本书旨在为物理学、工程学及相关领域的高年级本科生和研究生提供一个全面、严谨且富有洞察力的知识框架，专注于解析支配宏观与微观世界的两大核心理论支柱——经典力学（特别是哈密顿-雅可比理论的深化应用）与电磁场理论（超越麦克斯韦方程组的推广与应用），并辅以对量子场论基础概念的引入与连接。 本书的结构设计，旨在引导读者从熟悉的牛顿框架出发，逐步迈向更抽象、更强大的数学表述，最终触摸到描述粒子和相互作用的现代物理前沿。我们避开了对特定技术（如核磁共振或特定成像技术）的详细阐述，而是将全部精力聚焦于构建坚实的理论基础，使读者能够独立地理解和推导任何涉及场、势、运动和能量守恒的复杂物理系统。 --- 第一部分：高级经典力学——从拉格朗日到庞加莱-卡坦几何 本部分将经典力学提升至分析力学的视角，强调对称性、守恒定律的内在联系，并为更高阶的理论铺设数学基石。 第一章：变分原理与拉格朗日力学再探 本章首先回顾欧拉-拉格朗日方程的推导，但重点在于其在更高维度空间中的推广。我们将深入探讨虚功原理的物理本质，并引入守恒量与对称性的诺特定理。本章的核心工作是将能量、动量、角动量的守恒，严格地与系统时空坐标变换下的不变性联系起来。 第二章：哈密顿力学：相空间的结构 从拉格朗日量到哈密顿量是理论物理学中一次关键的“数学飞跃”。我们详细阐述勒让德变换的细节，构建相空间 $(mathbf{q}, mathbf{p})$。本章的重点在于泊松括号的代数结构。我们将证明泊松括号是生成时间演化的基础，并探索“正则变换”如何改变描述系统的坐标集，同时保持物理定律的等价性——这是通往量子力学对易关系的关键桥梁。 第三章：哈密顿-雅可比理论与可积性 这是本部分的技术高峰。哈密顿-雅可比方程（一个一阶偏微分方程）的求解，等价于找到一个“生成函数”，它能将任意哈密顿系统转化为一个运动方程形式简单的可分离系统。我们将详细分析正则方程的可积性条件，探讨Liouville积分定理，以及它在区分可积与混沌系统中的作用。本章将使用几何方法，如辛几何（Symplectic Geometry）的初步概念，来理解相空间的体积守恒性质。 第四章：刚体动力学与欧拉方程的深刻背景 虽然刚体运动是牛顿力学的应用，但本章将其置于拉格朗日框架下，分析其欧拉角描述下的复杂性。重点不在于解具体的进动问题，而在于理解刚体转动惯量张量的主轴变换，以及在非惯性参考系中引入科里奥利力和离心力的广义坐标系下的力学原理。 --- 第二部分：广义电磁场理论与场论基础 本部分超越了静电与稳恒电流，深入到麦克斯韦方程组的内在联系、相对论形式，以及场论的基本构架。 第五章：麦克斯韦方程组的矢量分析与微分形式 本章系统回顾并严格推导了四个基本方程的微分形式。重点在于对法拉第电磁感应定律和安培-麦克斯韦定律中“变化”项的深刻理解。我们将利用散度定理和斯托克斯定理，证明电场和磁场在宏观尺度上遵循的连续性关系，并引出电磁场的源项（电荷密度 $ ho$ 和电流密度 $mathbf{J}$）的物理意义。 第六章：电磁场的相对论形式与四维张量 本章将电磁学置于狭义相对论的框架内。我们介绍四维时空概念，构建四维电流密度和四维电磁势。核心是电磁场张量 ($F^{mu u}$)。通过展示麦克斯韦方程组可以简洁地写成张量方程 $partial_mu F^{mu u} = mu_0 J^ u$，读者将理解电场和磁场并非独立的实体，而是同一物理实体在不同参考系下的不同投影。 第七章：电磁波的传播与辐射理论 本章聚焦于在无源（无自由电荷和电流）区域，电磁场的波动性质。我们将导出齐次麦克斯韦方程组下的波动方程，并分析平面波的性质，包括其偏振态（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）。随后，深入探讨电磁场能量与动量，引入坡印廷矢量 ($mathbf{S}$)，并从理论上推导偶极辐射的基本规律，关注辐射场的远场渐近行为。 第八章：规范不变性与电磁势的自由度 规范不变性是描述场论的基石。本章详细讨论电磁势 ($A^mu$) 相对于麦克斯韦方程组的冗余性。我们将深入剖析洛伦兹规范和库仑规范的选择如何影响势场的具体形式，同时强调电磁场强度张量 $F^{mu u}$ 才是物理上不变的量。本章为后续引入量子场论中的规范对称性（如规范玻色子）奠定了直观基础。 --- 第三部分：连接宏观与微观——场论思维的萌芽 本部分简要过渡，将前两部分的内容汇集到对“场”的统一描述上，并初步探讨量子化的可能性。 第九章：经典场论的拉格朗日密度形式 本章引入场论的拉格朗日密度 ($mathcal{L}$)，将离散粒子系统推广到连续场。通过将经典力学的欧拉-拉格朗日方程推广为欧拉-泊松方程，我们可以对电磁场写出其作用量泛函。这一框架使得力学和场论的描述语言高度统一，展示了所有基本物理定律都源自一个最小作用量原理的强大威力。 第十章：基本量子化概念的初步展望 本章不涉及具体的量子力学或量子场论的复杂数学（如狄拉克方程或对易关系），而是关注从经典场到量子场的概念性转变。我们将讨论正则量子化的思想——将经典泊松括号替换为量子对易关系——作为连接经典理论与量子描述的逻辑跳板。此处的讨论仅限于说明，为什么描述电磁场的量子化需要引入光子这一粒子概念，从而完成从连续能量到离散能级的概念跨越。 --- 总结： 本书的目的是培养读者对物理学核心理论的深度批判性理解。它要求读者熟练掌握高等微积分、线性代数和基础微分方程，并通过对对称性、守恒性、几何结构以及规范不变性的反复强调，使用户能够驾驭理论物理学中描述复杂现象的强大数学工具。本书提供的理论基础，是理解从行星轨道计算到先进探测器设计、从电动力学辐射到现代粒子物理学等一切物理现象的共同出发点。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格简直就像一位经验丰富的老教授在为你进行一对一的辅导，充满了洞察力和实用智慧。它真正厉害的地方在于，它并没有止步于纯粹的理论推导，而是不断地将抽象的数学与实际的实验操作联系起来。我记得在讲到射频脉冲（RF Pulse）设计那一章时，作者详细讨论了不同脉冲形状——方形波、高斯脉冲、hanning窗脉冲——对激发效率和伪影控制的影响，这种对实践细节的关注，是很多纯理论著作所欠缺的。更令人称道的是，书中对“相干性”（Coherence）的讨论极其深刻，它不仅仅是提及傅里叶变换在数据处理中的作用，而是深入剖析了如何通过精妙的脉冲序列来“操纵”原子核的量子态，以期获得最佳的对比度和分辨率。对于那些已经掌握了基础知识，渴望将理论应用于实际波谱分析或成像系统的工程师而言，这本书简直就是一本“操作手册”与“理论圣经”的完美结合体。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局体现了极其清晰的逻辑层次感，仿佛是为构建一个稳固的知识金字塔而精心设计的。从开篇的拉莫尔理论到中间的脉冲序列和傅里叶变换，再到后半部分深入到物质特性的探究——比如核Overhauser效应和动态核极化（DNP）的物理基础——每一个章节都像是前一章节的自然延伸和深化。我特别欣赏它在介绍实验技术进步时所持有的批判性眼光，它不会盲目地歌颂新技术，而是会审慎地分析新方法在分辨率、灵敏度、扫描时间等多个维度上的权衡取舍。读完此书，你不会觉得你只是学会了一套“操作流程”，而是真正掌握了一种看待和分析含核体系运动与结构关系的全新视角，这对于任何从事基础研究的人来说，是无价的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本书初次翻阅时，那种扑面而来的学术严谨性就让人印象深刻。作者显然是该领域的资深专家，对于基础物理原理的阐述极其到位，丝毫没有含糊其辞。我特别欣赏它在引入核心概念时所采用的循序渐进的方式，不像某些教材那样上来就抛出复杂的数学模型，而是先用清晰的物理图像将读者带入情境。比如，在解释拉莫尔进动（Larmor Precession）时，作者没有仅仅满足于给出拉莫尔频率的公式，而是结合了宏观磁矩的经典力学描述与微观粒子自旋的量子力学本质，形成了一个非常扎实且易于理解的桥梁。阅读过程中，我发现书中的插图质量非常高，许多示意图不仅美观，更重要的是精确地传达了复杂的空间关系和能量转移过程，这对于理解核磁共振（NMR）的脉冲序列设计至关重要。对于任何希望深入理解核磁共振现象底层物理机制的研究生或高级工程师来说，这本书无疑是首选的参考资料，它提供了一种构建坚实理论框架的蓝图，而不是仅仅罗列应用案例。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示风格显得相当古典和务实，缺乏现代教材那种花哨的色彩和大量的商业化推广感，这反而让我更加信赖其内容的权威性。它更像是一部经过数十年沉淀、不断修订和完善的经典文献集。我在寻找关于“化学位移各向异性”（Chemical Shift Anisotropy, CSA）与分子动力学相关性的论述时，发现这本书的处理方式非常精妙——它不仅给出了张量表达式，还通过讨论溶剂环境和温度变化对平均磁化率的影响，生动地展示了CSA如何成为探究分子运动快慢的有效探针。相比于专注于特定应用（如医学成像）的书籍，它更加侧重于“共振现象本身”的普适性原理，这意味着它所阐述的知识框架能够轻松地迁移到材料科学、化学分析等多个领域，具有极强的知识迁移能力。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读体验是充满挑战的，但这种挑战是极其有益的，它强迫你思考。它的深度已经超出了很多入门级教材的范畴，特别是在处理多自旋系统的耦合和弛豫机制（Relaxation Mechanisms）时，作者采用了非常严谨的数学工具，包括密度矩阵理论的深入应用。虽然初次接触可能会感到有些晦涩，但一旦你跟上作者的思路，你会发现他对退相干（Decoherence）过程的描述是如此全面和细致，涵盖了T1和T2（以及T2*）的各个方面，并引入了诸如B1场不均匀性、磁场梯度对弛豫的影响等高级课题。这本书的价值在于它提供了一个“全局观”，让你明白在实际的磁共振实验中，哪些参数是物理本质决定的，哪些是工程妥协的结果。它不迎合读者对“简单答案”的渴望，而是引导读者去理解复杂系统背后的基本驱动力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆