Excitations in Liquid and Solid Helium pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Glyde, Henry

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:1995-4

价格:$ 245.21

装帧:

isbn号码:9780198510093

丛书系列:

图书标签:

• Helium
• Liquid Helium
• Solid Helium
• Excitations
• Quantum Liquids
• Low Temperature Physics
• Condensed Matter Physics
• Superfluidity
• Spectroscopy
• Many-Body Physics

好的，这是一本关于一个假设的、内容与《Excitations in Liquid and Solid Helium》无关的图书的详细简介。这本书的名称为《宇宙深空的星际尘埃与早期恒星形成》。 --- 宇宙深空的星际尘埃与早期恒星形成 本书聚焦于宇宙微观物质世界与宏观结构演化之间至关重要的桥梁——星际尘埃。 《宇宙深空的星际尘埃与早期恒星形成》是一部深入探讨星际介质（ISM）中尘埃的起源、演化、辐射特性及其在恒星形成过程中的核心作用的综合性著作。本书旨在为天体物理学、天文学以及行星科学的研究人员、高级本科生和研究生提供一个全面、前沿的知识框架，阐述如何通过观测和理论模型来理解构成我们银河系乃至更广阔宇宙物质基础的微小颗粒。 本书分为五个主要部分，逻辑严谨地引导读者从尘埃的微观物理性质，逐步深入到它在星系尺度上对辐射传输和化学演化的影响，最终聚焦于它在恒星诞生这一宇宙中最基本过程中的决定性角色。 第一部分：星际尘埃的物理化学基础 本部分首先建立了理解星际尘埃所需的基础物理和化学背景。我们深入探讨了尘埃颗粒的典型组成成分，涵盖硅酸盐、碳质物质（如无定形碳、石墨、富勒烯衍生物）以及冰包层（水、CO、$ ext{CO}_2$、甲醛等）的分子结构和晶体学特征。 我们详尽分析了尘埃的电荷平衡机制，包括光电离、宇宙射线轰击以及电子俘获的贡献，并讨论了尘埃颗粒在不同星际环境（如$ ext{H} ext{II}$区、分子云核心、超新星遗迹）中的净电荷状态。辐射与物质的相互作用是本部分的核心：我们考察了尘埃的消光曲线（从紫外到远红外波段）、散射效率以及辐射转移方程在复杂介质中的应用。特别是，本书对消光曲线的非普适性进行了深入讨论，分析了星际修正因子（如$ ext{R}_V$）如何反映尘埃颗粒大小分布（SDP）和化学成分的局部变化。 第二部分：尘埃的起源与演化：从恒星到宇宙网 理解尘埃的生命周期是至关重要的。第二部分致力于追溯尘埃颗粒的“宇宙足迹”。 我们详细考察了巨分子云和红巨星作为主要尘埃源的机制。对于渐近巨星分支（AGB）恒星，本书分析了其外层动力学、化学不均匀性以及氧化/还原条件如何决定了新生尘埃（如$ ext{Mg}_2 ext{Si}$或$ ext{Fe}$-内禀硅酸盐）的初始尺寸和形态。随后，我们转入超新星爆发（SN）：本书不仅回顾了SN遗迹中尘埃的形成模型（如核区凝结），还着重分析了爆炸冲击波在星际介质中对现有尘埃的破坏与重塑过程，量化了SN对星际尘埃质量预算的净贡献。 此外，本书探讨了星际空间中的尘埃成熟过程，包括在分子云中粒子的碰撞、吸附（冷凝）和冻结（冰的形成）。我们利用彗星和陨石中的“星际探针”物质，对比了早期太阳系物质与当前银河系尘埃的年龄和化学印记，为尘埃的跨代演化提供了实证支持。 第三部分：辐射特性与观测手段 尘埃本身是低温的，但它在吸收高能辐射后以红外辐射的形式重新释放能量。第三部分专注于尘埃的辐射特性及其在现代天文观测中的应用。 本书对辐射转移模型进行了详尽的数学阐述，包括考虑各向异性散射和尘埃加热机制。我们深入剖析了尘埃的温度结构：如何在光致升温主导的稀薄区域，与在分子云核心中由宇宙射线和引力塌缩主导的区域之间进行区分。 观测方面，本书系统地回顾了当前用于研究星际尘埃的主要波段： 1. 紫外/可见光波段：用于测量消光、反照率和散射性质。 2. 中红外/远红外波段：用于确定尘埃的整体温度和质量，通过$ ext{FIR}$和$ ext{sub-mm}$波段的黑体辐射和延伸红外（$ ext{EIR}$）特征来分析特定分子（如硅酸盐和碳簇）的振动模式。 本书特别关注了$ ext{PAH}$（多环芳烃）分子的特征发射光谱，解析了它们作为星际介质中重要碳质载体在不同星云环境中的丰度变化。 第四部分：尘埃在分子云和早期恒星形成中的作用 这是本书的核心应用部分，探讨尘埃如何控制分子云的动力学和恒星诞生的初始条件。 冷却与辐射压力：我们分析了尘埃如何通过其高效的辐射过程，特别是对分子冷却辐射的吸收与再辐射，来调节分子云的塌缩速率。同时，本书量化了辐射压力在阻止巨大恒星形成区域（如致密$ ext{H} ext{II}$区边缘）中气体进一步积累方面的作用。 气体冷却与化学反应：尘埃表面是星际化学反应的“催化剂”。我们详细探讨了表面吸附、表面扩散和离子化反应在形成复杂有机分子（$ ext{COM}$s）中的关键地位。这些表面反应如何影响分子云中氢分子的形成，进而改变了气体动力学冷却的效率，是恒星形成能否启动的先决条件。 塌缩的初始条件：本书强调了尘埃质量分布对初始质量函数（IMF）的影响。通过数值模拟，我们展示了尘埃在分子云核心中起到的密度起伏的种子作用，并讨论了磁场-尘埃耦合如何影响核心的角动量耗散。 第五部分：尘埃与行星形成的前奏 最后一部分将视野从分子云扩展到原行星盘。尘埃是行星系统的建筑基石。 我们分析了原行星盘中的尘埃分布，从$ ext{KV}$（开普勒速度）尘埃到$ ext{RK}$（瑞利散射）尘埃的过渡，以及盘的垂直结构如何由光照和辐射拖曳决定。本书探讨了凝结序列在盘内不同温度梯度下的表现，解释了岩石行星与气态巨行星核心的物质差异。 米氏聚合与星子形成：本书详细介绍了如何从微米级的尘埃颗粒过渡到厘米到米级的星子。我们评估了当前模型对“半径锁定问题”的解释，包括粘滞流体行为、剪切不稳定性以及电磁效应在引导小颗粒团聚中的潜在作用。我们还探讨了盘内尘埃的迁移和漂移现象，以及它们如何被捕获在特定区域（如雪线）。 --- 结论： 《宇宙深空的星际尘埃与早期恒星形成》通过对星际尘埃的深入微观物理和宏观天体动力学研究，为读者提供了一个理解宇宙物质循环和结构形成的关键视角。本书不仅总结了已有的经典理论，更着重介绍了近十年来在$ ext{ALMA}$、$ ext{JWST}$等新一代观测平台数据驱动下的前沿研究成果，强调了尘埃在连接早期宇宙化学复杂性与现代行星系统构建之间的不可替代的作用。

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这本书的书名听起来就充满了深邃的物理学意境，我猜想它一定是一本深入探讨低温物理学核心问题的力作。光是“液态和固态氦”这两个关键词，就足以让人联想到超流性、量子化涡旋、相变以及氦原子在极低温下的奇特量子行为。我个人对凝聚态物理中的低维系统和拓扑现象非常感兴趣，这本书的深度或许能为理解像氦这样的简单原子如何展现出如此复杂的集体行为提供一个绝佳的视角。我期望书中会对超流氦的第二声子和第三声子等复杂的激发模式进行详尽的数学描述和实验验证对比。对于那些希望在理论层面理解量子流体动力学，或者想探究氦-3和氦-4混合物中费米子与玻色子相互作用的读者来说，这本书无疑是打开新世界大门的钥匙。它很可能不仅仅是一本教材，更是一部凝聚态物理前沿研究的里程碑式的文献，每一个公式推导和图表都凝聚着作者多年的心血和深刻的洞察力。

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我是在寻找一本能帮我更好地理解宏观量子现象的权威参考书时偶然发现这本书的。我目前的专业方向更偏向于实验技术和材料科学，但近年来我越来越意识到，如果不理解底层的基本物理机制，很多实验结果就只能停留在现象的层面。这本书的标题暗示了它将聚焦于能量的传递和存储方式——那些“激发态”。在固体氦中，声子和磁振子（如果涉及掺杂的话）的研究是理解材料热学特性的关键。我希望它能清晰地阐述如何从晶格振动理论出发，过渡到描述更复杂的集体激发，比如在超固态氦中可能出现的长程有序现象。一个好的物理学著作，不仅要告诉我们“是什么”，更要解释“为什么是这样”，尤其是在面对像氦这样看似简单却又蕴含着深刻量子原理的体系时。这本书的深度和广度，应该能满足我对知识严谨性和解释完备性的高要求。

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这本书的题目让我联想到一个充满挑战和美感的物理世界——一个由最轻元素构筑的、完全由量子规则主宰的物质形态。我猜测这本书的行文风格可能偏向于高屋建瓴的概括与严谨的数学推导并重。对于固态氦，其爱因斯坦温度极低，这意味着晶格振动是完全量子化的，是研究零点能和晶格动力学的理想模型系统。我希望书中能详细探讨如何处理这些零点振动的量子涨落对宏观物性的影响。而对于液态氦，尤其是涉及到量子统计和微观结构的描述，它无疑需要运用到量子场论的工具。这本书的价值，或许就在于它能够以氦这一“最简单”的量子流体和固体为载体，系统地教授读者理解更复杂体系（如超导或超流体多体系统）所必需的理论框架和物理直觉。它应该是一本能让人在读完后，对“量子”二字有了更深刻体会的宝典。

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读完一些关于经典热力学和固体物理的基础读物后，我迫切需要一本能将知识从宏观理论桥接到微观量子效应的进阶读物，这本书似乎正中下怀。液态氦的超流性，特别是它在接近绝对零度时表现出的零粘滞特性，是量子力学在宏观尺度上最令人惊叹的展示之一。我期待书中能对‘Landau速度’和‘临界速度’的物理图像有非常直观且严格的论述，并且能够深入到费曼的路径积分方法在处理这些复杂流体动力学问题时的应用。固态氦的结构，尤其是高压下可能形成的各种晶相，也极具吸引力。我希望这本书能在这些不同相态之间架起一座桥梁，用统一的理论框架去解释它们各自独特的激发光谱。如果它能提供一些启发性的习题，帮助读者动手验证理论，那就更完美了。

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作为一个研究低温技术和精密测量的工程师，我对如何精确控制和探测这些量子系统内部的能量状态非常感兴趣。这本书的名字直接指向了这些“激发态”——那是我们进行一切低温测量的目标。例如，如何通过中子散射或拉曼光谱来分辨出液氦中的不同声学模式？固态氦中的缺陷和位错如何影响其热导率和声速？我特别希望能看到作者对实验技术与理论模型的结合进行了深入的探讨。高超的理论描述只有通过精密的实验才能被证实，而精确的实验反过来也需要坚实的理论指导来分析数据。这本书如果能在这两者之间建立起强有力的对话，那么它对实验物理学家而言，将不仅仅是一本参考书，更是一本操作手册和思维导图的结合体。它应该能帮助我设计出更灵敏、更具针对性的实验方案。

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