软物质导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:哈姆利

出品人:

页数:265

译者:王维

出版时间:2010-5

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787040285130

丛书系列:

图书标签:

• 科学前沿－边缘科学
• 软物质
• 生物
• 物理
• 化学
• 教材
• 软物质
• 材料科学
• 物理学
• 化学
• 高分子物理
• 流体力学
• 统计物理
• 界面科学
• 生物物理
• 凝聚态物理

凝聚态物理前沿：从晶体到复杂流体 书籍简介 本书深入探讨凝聚态物理学的核心概念，并系统梳理了从经典晶体结构到复杂软物质体系的演化路径。它旨在为物理学、材料科学和化学工程领域的学生及研究人员提供一个全面且深入的视角，理解物质在介观尺度上的行为机制。 第一部分：晶体结构的基石与电子理论 本部分聚焦于理想晶体结构，这是理解所有固体物理性质的基础。我们从晶格几何学和布拉格衍射原理入手，详细阐述了周期性结构如何决定材料的宏观物理特性。重点分析了点阵缺陷，如空位、间隙原子和位错，这些缺陷如何成为机械性能、电学行为和扩散过程的关键控制因素。 随后，本书过渡到电子理论。通过引入薛定谔方程在周期势场中的应用，我们详细推导了能带理论。读者将理解为什么导体、半导体和绝缘体在能带结构上存在本质区别。布洛赫定理的深刻内涵被清晰阐述，并结合紧束缚模型和近自由电子模型，构建起对电子在周期结构中运动的直观图像。此外，还涵盖了晶体场理论、磁性材料的德哈斯-范阿洛夫效应，以及如何利用费米面来解释金属的输运性质。磁性部分将深入讨论铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源，并涉及磁畴结构和磁滞现象的动力学。 第二部分：低能激发与集体行为 在掌握了电子结构的基础上，本书转向晶格振动——声子。我们详细分析了声子的产生、色散关系，以及声子如何通过散射机制影响热传导和电导率。拉曼散射和布里渊散射作为探测声子谱的重要实验手段，也被纳入讨论范围。 随后，本书探讨了电子-声子相互作用对材料性质的塑造。特别是，电子配对形成库珀对的机制，为理解超导现象奠定了理论基础。BCS理论被完整且严格地推导，解释了零电阻和迈斯纳效应的物理本质。我们不仅关注零温下的平衡态，也讨论了有限温度下的相变和磁通线的动力学行为。 集体激发还包括等离子体激元和极化激元。通过将电子视为一个费米气体，我们推导了等离子体振荡的频率，并解释了光与物质在界面处的耦合行为。 第三部分：从有序到无序——非晶态与玻璃 本部分挑战了晶体周期性的假设，深入研究了无序系统。非晶态固体（玻璃）的结构特征——短程有序与长程无序——被详细剖析。我们比较了不同制备方法对玻璃态结构的影响，例如快速淬火和共混效应。 玻璃转变温度（Tg）是理解无序系统动力学的核心概念。本书引入了自由体积理论和能量景观理论，试图解释玻璃的慢动力学行为和亚稳态特性。对弛豫过程的分析，包括德布雷-贝克松（Debye-Buecheler）方程的应用，帮助读者量化玻璃态物质随时间的演化。此外，还讨论了无序对电子输运的影响，例如鲍尔-安德森（Bose-Anderson）局域化，解释了为什么某些无序系统会表现出绝缘体特性。 第四部分：复杂流体与软物质的界面 本部分是本书的重点延伸，将读者引入到复杂介质的范畴。软物质的关键特征在于其组成单元（分子、聚合物链或胶束）的尺寸与热涨落能量相当，导致分子间弱相互作用对宏观性能起决定性作用。 我们首先建立了流变学的基本概念，包括剪切速率、粘度和应力松弛。牛顿流体与非牛顿流体的区分被清晰界定，特别是剪切变稀、剪切增稠以及触变性等现象，这些在化工、食品工业中至关重要。对朗之万方程和布朗运动的深入分析，解释了粒子在流体中的扩散和弛豫过程。 聚合物物理是软物质的核心。本书从统计力学角度构建了理想链模型（如高斯链）和真实链模型（如韦恩斯坦链），计算了链的均方端距和半径回转。随后，我们引入了排除体积和链间缠结的概念，解释了聚合物熔体的高粘度特性。对相分离行为的讨论，特别是临界溶解温度（UCST/LCST）的预测，利用了Flory-Huggins理论。 最后，本书触及了复杂流体的更高级主题，如液晶态的相变与各向异性，以及胶体系统的稳定性——DLVO理论在稳定或絮凝体系中的应用。 总结与展望 本书以跨学科的视角，将凝聚态物理的严谨理论框架与复杂物质的实际应用紧密结合。它不仅提供了坚实的理论基础，也为理解生物物理、纳米技术以及先进材料设计中的挑战性问题铺平了道路。读者在完成本书的学习后，将具备分析和解决涉及多尺度相互作用和复杂涨落现象的能力。

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我必须强调这本书在视觉呈现上的用心程度。老实说，涉及到大量微观结构和复杂场理论的书籍，往往因为插图的质量不高而大打折扣，但这本书完全避免了这个问题。那些关于高分子链的拓扑结构、胶束的自组装过程的插图，不仅准确，而且艺术感十足。它们不是简单的示意图，更像是精心绘制的微观世界的“艺术写实”。我记得有一张关于液滴在乳液中分散状态的图，仅仅是看那张图，我就能立刻理解为什么不同配比的乳液会有截然不同的稳定性和质地。这种高质量的视觉辅助，极大地弥补了语言在描述三维空间结构时的局限性。它让那些原本只存在于抽象公式中的概念，一下子变得具象化、可触摸，这对于理解软物质体系中“结构决定性能”这一核心理念来说，是至关重要的。可以说，这本书的印刷质量和图文排版，直接提升了阅读体验的档次。

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这本书带给我的，更像是一种思维方式上的“校准”。在接触软物质之前，我总习惯于用固体的刚性和液体的可流性来划分世界。但读完后，我开始关注那些处于“临界”状态的系统，那些既不完全有序也不完全随机的中间地带。作者在讨论熵、焓以及自由能在这些系统中的微妙平衡时，那种深入骨髓的洞察力令人折服。它让我理解了为什么同一种分子，在不同温度和浓度下会表现出如此戏剧性的性质变化。这种对“涌现现象”（Emergent Phenomena）的系统化阐释，极大地拓宽了我对“物质”一词的理解边界。它不再是一个固定的实体概念，而是一个充满动态、依赖于环境参数的“过程”集合。这本书不是那种读完就束之高阁的参考书，它是一种持续的影响力，会潜移默化地改变你对身边一切材料的分析逻辑和观察深度。

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这本书，坦率地说，简直是为那些对日常生活中那些“介于固体和液体之间”的物质感到好奇的人量身定做的指南。我花了几个周末的时间沉浸其中，那种感觉就像是忽然打开了一扇通往全新物理世界的窗户。作者在讲解那些复杂的概念时，那种平易近人的笔触让人印象深刻。比如，书中对凝胶的形成过程的描述，简直细致入微，它没有仅仅停留在教科书式的定义上，而是深入剖析了分子间相互作用如何微妙地构建出那种既有弹性又具备流动性的结构。我尤其喜欢它引用的那些生活中的例子，从我们每天涂抹的面霜到工业上使用的某些高分子材料，都成了阐释理论的绝佳载体。读完后，我再看一块果冻，那眼神里就完全不一样了，充满了对内部微观世界的敬畏。这本书的价值不仅仅在于传授知识，更在于它成功地点燃了那种探索欲，让人开始用一种全新的、更具层次感的视角去观察周围的世界，那种思维上的拓宽，是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排实在太精妙了，它不像许多同类书籍那样，上来就堆砌晦涩的数学公式和高深的理论模型，反而采取了一种螺旋上升的叙事方式。一开始，作者用非常直观的图示和类比，先把“软物质”的整体画像勾勒出来，让你心里有个大致的框架。接着，才逐步深入到流变学、相分离等核心主题。我发现作者在处理那些关键转折点时，总能把握得恰到好处，你知道接下来会更深入，但又不会感到知识的陡然增加带来的眩晕感。特别是在介绍液晶的章节，作者的处理方式堪称教科书级别的示范——先描述宏观现象，再引入有序参数，最后解释其驱动力。这种层层递进的讲解方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让初学者也能感受到“我能搞懂”的成就感，而不是一头雾水地被专业术语淹没。对于想要跨领域了解这方面知识的专业人士来说，这种清晰的逻辑脉络也是快速建立新知识体系的绝佳路径。

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从一个资深科研人员的角度来看，这本书的真正价值在于它对前沿研究热点的把握和梳理。它不仅仅是对经典理论的复述，更重要的是，它将那些分散在各个专业期刊中的最新进展，系统地整合到了一个统一的理论框架下。比如，书中关于活性软物质（Active Matter）的讨论，虽然篇幅不长，但精准地指出了当前研究中的瓶颈和未来的几个主要发展方向。作者的眼光显然超越了基础理论的范畴，直接触及到了生物物理和材料科学交叉领域的最活跃地带。这种前瞻性让这本书在短时间内不会过时，它更像是一份高质量的、带有深度评论性质的“状态报告”。对于我们这些需要追踪领域动态的人来说，它节省了大量筛选文献的时间，直接提供了高质量的、经过提炼的知识点，是极佳的案头参考资料，比泛泛而谈的综述文章要扎实得多。

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比较基础地介绍了软物质，科研过程中可能用到的一些衡量标准和手法，算是科普类，前沿涉及较少。

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内容很科普，翻译有些差劲

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比较基础地介绍了软物质，科研过程中可能用到的一些衡量标准和手法，算是科普类，前沿涉及较少。

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内容很科普，翻译有些差劲

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比较基础地介绍了软物质，科研过程中可能用到的一些衡量标准和手法，算是科普类，前沿涉及较少。