Group Theory and Chemistry pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Dover Publications

作者:David M. Bishop

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:1993-1-14

价格:USD 18.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486673554

丛书系列:

图书标签:

群论
化学
数学化学
分子对称性
量子化学
物理化学
化学物理
抽象代数
点群
分子轨道

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具体描述

Concise, self-contained introduction to group theory and its applications to chemical problems. Symmetry, symmetry operations, point groups, matrices, matrix representations, equivalent and reducible representations, irreducible representations and character tables, representations and quantum mechanics, molecular vibrations, molecular orbital theory, hybrid orbitals, and transition metal chemistry. Advanced-undergraduate/graduate level. 1973 edition.

群论与化学：一场跨越抽象与物质的思维体操书籍简介《群论与化学》并非一本简单堆砌公式的教科书，它是一次深度对话，一场思维的探险，旨在揭示群论这一数学上的纯粹抽象概念，如何在化学的世界里绽放出令人惊叹的解释力与预测力。本书致力于引导读者跨越形式逻辑的壁垒，领略群论作为一种强大而优雅的语言，如何赋能我们理解和描述物质的对称性、结构、光谱性质乃至反应机理。我们不在这里重复群论的定义或化学的实验细节，而是将重心放在两者之间那条隐秘而坚实的纽带之上，探寻它们如何互为映照，共同构建起对自然界的深刻洞察。本书的核心在于，它并非意在传授一套孤立的数学工具，而是要展现一种全新的观察和思考化学问题的方式。群论的抽象结构，恰如其分地捕捉了化学体系中无处不在的对称性。从一个简单的水分子，到复杂的晶体点阵，再到分子轨道理论中的对称性选择规则，对称性无处不在，而群论正是描述和量化这种对称性的最佳语言。我们将深入探讨，如何利用群论的语言，将离散的对称操作（如旋转、反射、倒转）组织成一个严谨的代数结构——群，并进一步揭示，这个群的性质如何直接关联到分子的几何形状、极性、以及它与其他物质相互作用的潜在方式。本书并非要求读者成为数学家，而是希望读者能够像一位化学家一样，灵活地运用群论的思维。我们将从最基础的对称元素和对称操作出发，逐步引入群的概念，并清晰地阐述各种群论的核心要素，如阶、子群、陪集、同态与同构等。但这些数学概念的引入，绝非为了炫技，而是为了最终服务于化学问题的解决。例如，我们将详细分析如何根据分子的对称性，确定其所属的点群，以及如何利用点群的性质来预测分子的官能团、键长、键角甚至电子跃迁的可能性。更进一步，本书将深入探讨群论在分子轨道理论中的核心作用。分子轨道理论是理解化学键形成、电子结构以及光谱性质的关键。而群论提供的对称性分析，能够极大地简化和系统化分子轨道理论的构建过程。我们将看到，如何利用群论的不可约表示，来分类和描述分子的电子态，预测哪些跃迁是允许的，哪些是禁戒的，从而直接解释各种光谱信号的来源，如紫外-可见光谱、红外光谱和拉曼光谱。这不仅仅是理论上的推演，更是将抽象的群论语言转化为可被实验验证的化学预测，从而实现了理论与实践的完美结合。本书也将目光投向更宏观的化学领域。在固态化学中，晶体的对称性是理解其物理和化学性质的基石。从晶体学中的空间群，到晶体缺陷的对称性，再到材料的压电、铁电等性质，群论都扮演着至关重要的角色。本书将展示，如何通过对晶体结构进行群论分析，来预测和解释材料的宏观性能，为新材料的设计和开发提供理论指导。此外，本书还将探讨群论在化学反应机理研究中的应用。某些化学反应的发生与否，以及反应的立体选择性，往往与反应物、产物以及过渡态的对称性紧密相关。群论的对称性分析，能够帮助我们理解反应的“规则”，预测反应的路径，甚至设计更高效、更具选择性的合成方法。我们将看到，如何运用群论的工具，来分析某些重排反应、加成反应以及催化反应中的对称性考量。本书并非一本“操作手册”，它更像是一个思想的催化剂。我们所呈现的，是群论与化学之间那份深刻而内在的联系，是数学的抽象逻辑如何赋能我们对物质世界进行更精妙、更全面的理解。我们鼓励读者在阅读过程中，不断将书中的理论与自己熟悉的化学体系进行对照，去发现隐藏在日常化学现象背后的群论之美。《群论与化学》是一次关于理解的旅程。它邀请读者，放下对繁复数学公式的恐惧，去拥抱一种全新的、更具洞察力的化学视角。我们相信，一旦读者领略了群论的威力，他们将能够以一种前所未有的方式，去“看见”化学，去“感受”化学，并最终去“创造”化学。这本书的目标，就是点亮那束连接抽象数学与具体物质世界的智慧之光，让读者在群论的引领下，开启一段更加深刻、更加丰富的化学探索之旅。本书的行文力求清晰、流畅，避免不必要的专业术语堆砌，并在必要之处提供详细的解释和直观的类比。我们相信，通过恰当的引导和深入的阐述，即使是初次接触群论的读者，也能够逐渐掌握其精髓，并将其有效地应用于化学问题的解决。本书更像是一场思维的“体操”，它锻炼的是读者的抽象思维能力、逻辑分析能力以及将数学工具应用于科学研究的综合素质。我们希望，这本书能够成为读者在化学学习和研究道路上的一位得力伙伴，帮助他们拨开迷雾，抵达理解化学本质的彼岸。