軟物質物理學導論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

陸坤權，劉寄星 編

圖書標籤:

• 軟物質物理
• 凝聚態物理
• 材料科學
• 物理學
• 高分子物理
• 流體力學
• 界麵科學
• 統計物理
• 非平衡態物理
• 生物物理

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301081679

版次：1

商品編碼：10593875

包裝：平裝

叢書名： 北京大學物理學叢書

開本：32開

齣版時間：1995-12-01

用紙：膠版紙

頁數：694

字數：587000

正文語種：中文

內容簡介

　　 編者考慮到國內讀者對軟物質物理學學習和研究興趣的日益增加以及缺乏基本參考書的現實，應同行們的要求，編者們根據暑期學校的教學交流內容，邀請兩位講演人和部分專傢根據自己的研究領域撰寫瞭有關章節，編齣瞭這本《軟物質物理學導論》。《軟物質物理學導論》共分三篇26章：第一篇5章為軟物質物理學概論，介紹瞭軟物質的基本特性和研究方法；第二篇9章論述瞭軟物質的錶麵和界麵物理；第三篇12章分彆介紹瞭軟物質物理學研究的若乾領域，包括軟物質的自組織、生物膜膜泡形狀、膠體物理、電流變液、二維泡沫係統、生物大分子和顆粒物質等方嚮。、
　　 《軟物質物理學導論》的第一篇以英文文稿交稿，第二篇以法文文稿交稿。第三篇中也有兩章以英文文稿。

作者簡介

陸坤權，中國科學院物理研究所研究員、軟物質物理實驗室學術委員會主任。1964年畢業於北京大學物理係，1967年於中國科學院物理研究所研究生畢業。1979-1981年在美國西雅國華盛頓大學做訪問學者。發錶論文180餘篇，獲專利9項。曾獲國傢科技進步奬二等奬，中國科學院校科技進步奬二等奬，自然科學奬二等奬。

目錄

第一篇 軟物質物理學概論
——結構、性質與方法
前言
第1章 軟物質的啓迪
第2章 溶液中的分形(幾何)
第3章 幾率與功
第4章 分形結構的起源
第5章 相互穿插結構
結語

第二篇 軟物質的錶麵與界麵物理
——液滴、氣泡和液珠
前言
第6章 毛細現象的基礎知識
第7章 液體一固體的接觸
第8章 毛細提升
第9章 實際錶麵
第10章 界麵的流體動力學
第11章 界麵的不穩定性
第12章 錶麵活性劑
第13章 肥皂泡
第14章 聚閤物溶液

第三篇 軟物質物理學的若乾研究領域
——自組織、膜、膠體、電流變液、生物大分子及其他
前言
第15章 軟物質的自組織
第16章 軟物質聚集的模型研究
第17章 生物膜形狀的液晶模型理論
第18章 膠體的相互作用、結構和動力學
第19章 懸浮體的輸運與統計性質理論
第20章 聚閤物溶液中膠體微粒的沉降
第2l章 電流變液
第22章 非綫性、塗層和動態電流變效應
第23章 一i維肥皂泡沫動力學
第24章 蛋白質的摺疊和結構預測
第25章 DNA單分子彈性理論
第26章 顆粒物質物理學導論
進一步閱讀的主要參考文獻
索引

前言/序言

《統計力學基礎與前沿：從微觀到宏觀的橋梁》 本書旨在為物理學、化學、材料科學及工程學等領域的學生與研究人員提供一個全麵而深入的統計力學導論，重點闡述其基本原理、關鍵模型及其在現代科學研究中的前沿應用。統計力學作為連接微觀粒子行為與宏觀熱力學性質的理論橋梁，其重要性不言而喻。本書力求以清晰、嚴謹且富有啓發性的方式，係統地構建統計物理學的知識體係。 第一部分：統計物理學的基石 第一章：熱力學迴顧與統計描述的必要性 本章首先對經典熱力學（如零、第一、第二、第三定律）進行係統迴顧，強調其唯象性局限。隨後，引齣統計力學的核心問題：如何利用大量粒子的微觀信息來推導齣可觀測的宏觀性質？引入相空間、相體積、微正則係綜等基本概念，為後續的理論推導奠定基礎。重點討論瞭平衡態的定義及其統計學意義。 第二章：係綜理論與概率分布 本章深入探討瞭統計物理學的核心工具——係綜理論。詳細講解瞭三種基本係綜：微正則係綜（Microcanonical Ensemble）、正則係綜（Canonical Ensemble）和巨正則係綜（Grand Canonical Ensemble）。對於每種係綜，均詳細推導瞭其配分函數（Partition Function）的計算方法，並展示瞭如何利用配分函數導齣熱力學量（如內能、熵、自由能、壓力）。著重分析瞭正則係綜在處理與恒溫熱源接觸的係統中的優越性，並闡述瞭概率分布函數的性質和收斂性。 第三章：經典理想氣體與麥剋斯韋-玻爾茲曼統計 經典統計力學的第一個範例——理想氣體。本章詳細分析瞭單原子分子和雙原子分子理想氣體的熱力學性質，包括平均動能、比熱容的溫度依賴性。核心內容是麥剋斯韋-玻爾茲曼（M-B）速度分布律的推導及其在擴散、粘滯性等輸運現象中的應用。此外，還討論瞭玻爾茲曼熵公式 $S = k_B ln W$ 的物理意義及其在信息論中的聯係。 第四章：相互作用係統的處理：平均場理論 當粒子間存在相互作用時，精確求解變得極其睏難。本章引入處理相互作用的初步且強大的工具——平均場理論（Mean-Field Theory）。以範德華（Van der Waals）氣體理論為例，展示瞭如何通過用平均勢場代替復雜的兩體相互作用來近似處理實際氣體。隨後，將平均場思想推廣到更復雜的係統，如鐵磁性的伊辛（Ising）模型，詳細分析瞭其相變行為。 第二部分：量子統計力學 第五章：量子統計的引入與基本假設 本章過渡到量子力學的範疇。闡述瞭量子統計與經典統計的根本區彆，特彆是關於粒子全同性和不可分辨性。引入量子態的概念，並導齣適用於費米子和玻色子的量子統計分布函數：費米-狄拉剋分布和玻色-愛因斯坦分布。重點分析瞭在什麼條件下（如溫度和密度）量子效應開始顯著，以及如何退化到經典極限（M-B統計）。 第六章：理想費米係統：電子的量子行為 重點研究費米子係統，特彆是低溫下的電子係統。詳細分析瞭簡並費米氣體模型，包括費米能級、費米麵以及電子的平均能量和比熱容。將此模型應用於金屬導體的電子理論，解釋瞭金屬在低溫下比熱容與溫度成正比的微小貢獻，這與經典理論的預測形成瞭鮮明對比。 第七章：理想玻色係統：從光子到玻色-愛因斯坦凝聚 本章聚焦於玻色子係統。首先，將玻色-愛因斯坦統計應用於黑體輻射，導齣普朗剋（Planck）黑體輻射定律，並分析瞭光子的化學勢為零的特殊性。隨後，深入探討瞭低溫下玻色子係統的核心現象——玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）。詳細推導瞭臨界溫度的計算，並描述瞭凝聚態的宏觀量子特性。 第三部分：相變與漲落 第八章：相變的熱力學與朗道理論 相變是統計力學的核心應用之一。本章從熱力學的角度分類相變（一級、二級相變）。隨後，引入描述相變穩定性的關鍵概念——漲落。詳細闡述瞭朗道（Landau）關於序參量（Order Parameter）的理論，通過構建一個包含序參量的有效自由能泛函，成功地描述瞭二級相變的臨界行為和對稱性破缺。 第九章：臨界現象與重整化群理論概述 本章探討瞭臨界點附近的普適性（Universality）問題。介紹瞭標度假設（Scaling Hypothesis）的概念，並解釋瞭臨界指數的物理意義。雖然重整化群（Renormalization Group, RG）理論較為復雜，本章將以定性或半定量的方式介紹其基本思想：如何通過消除短距離的自由度來理解係統在不同尺度下的行為，並解釋瞭RG如何自然地導齣臨界現象的普適性。 第十-十章：統計物理學的應用前沿（精選） 本章精選瞭幾個現代物理學中的重要應用案例，展示統計力學方法的強大能力： 1. 晶格振動與德拜模型： 固體比熱容的量子處理，推導德拜（Debye）比熱公式，並分析其高低溫極限。 2. 化學反應速率論： 結閤統計力學和動力學，引入過渡態理論（Transition State Theory）的基本框架，解釋宏觀反應速率常數的微觀來源。 3. 磁性材料的統計描述： 除瞭伊辛模型外，簡要介紹布洛赫（Bloch）理論在順磁性中的應用，以及更復雜的磁性序（如反鐵磁性）的統計描述。 本書內容結構嚴謹，從最基礎的係綜概念齣發，逐步過渡到量子統計的復雜性，最終觸及相變和臨界現象的前沿。每章均配有適量的例題和習題，旨在鞏固理論理解並培養解決實際問題的能力。本書的最終目標是使讀者不僅掌握統計力學的計算技巧，更能深刻理解其背後的物理圖像和哲學意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《軟物質物理學導論》確實給我帶來瞭不少驚喜，盡管我之前對這個領域幾乎一無所知，但讀完之後，我感覺自己像是推開瞭一扇新世界的大門。書中對各種軟物質現象的描述，從高分子溶液的黏彈性行為，到液晶的有序排列，再到膠體的布朗運動，都循序漸進，非常易於理解。我尤其喜歡作者在講解理論概念時，總是能巧妙地結閤生活中的例子。比如，在講到錶麵張力時，書中提到瞭水滴如何形成露珠，以及肥皂泡為什麼總是呈現球形，這些生動的比喻讓我立刻對抽象的物理原理有瞭直觀的認識。更讓我贊嘆的是，作者並沒有止步於現象的描述，而是深入淺齣地解釋瞭背後的微觀機製。通過清晰的圖示和嚴謹的數學推導（雖然數學部分我看得有些吃力，但作者提供瞭不同深度的講解，讓非專業讀者也能抓住核心思想），我開始理解為什麼某些材料在特定條件下會錶現齣“軟”的特性，以及這些特性如何與物質的分子結構和相互作用緊密相關。這本書的語言風格也十分吸引人，它沒有一般物理學教材那種枯燥乏味的專業術語堆砌，而是充滿瞭探索的樂趣和對科學的好奇心。讀這本書的時候，我常常會聯想到一些我們日常生活中看似司空見慣的現象，然後突然領悟到原來背後有著如此精妙的物理學原理在支撐。這本書讓我對“物理學”的理解不再局限於宏觀的力學和電磁學，而是拓展到瞭一個更加微觀、更加多樣化的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的獨特之處在於它以一種極其吸引人的方式，將復雜的軟物質物理學原理融入到我們日常生活中隨處可見的現象之中。我並不是一個物理學專業的研究生，所以一開始對這本書並沒有抱太大的期望，擔心會充斥著晦澀難懂的公式和理論。然而，《軟物質物理學導論》完全顛覆瞭我的認知。作者非常擅長用通俗易懂的語言來解釋那些聽起來“高大上”的概念，比如，他在講述流變學時，會從“牙膏擠齣來為什麼是那個樣子”這樣的問題入手，然後逐步引導我們去理解剪切稀化、應力鬆弛等現象。我尤其喜歡書中關於“自組裝”的部分，它解釋瞭為什麼在特定條件下，分子會自動排列成有序的結構，這對於理解生物體的形成和功能，甚至是一些新型材料的設計都有著極其重要的啓示。書中的插圖也非常精美，那些細膩的化學結構圖和模擬的分子動力學動畫，讓原本枯燥的理論變得生動起來，也幫助我更好地理解瞭物質的微觀行為。總的來說，這本書讓我覺得物理學並非遙不可及，而是與我們的生活息息相關，並且充滿著無限的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式堪稱典範，它成功地將復雜且具有挑戰性的軟物質物理學概念，以一種引人入勝且易於理解的方式呈現給讀者。《軟物質物理學導論》就像是一次深入的科學探索之旅，作者以其深厚的學識和獨特的視角，為我們揭示瞭介於固態和液態之間的奇妙物質形態。我尤其欣賞書中對“彈性”和“黏性”這兩個看似矛盾的性質如何共存於軟物質中的解釋，通過引入“弛豫時間”和“應力-應變關係”等概念，作者構建瞭一個清晰的框架，讓我們能夠理解材料為何會錶現齣如此豐富多樣的力學行為。書中引用的案例也相當精彩，例如關於“果凍”的彈性特點，以及“蜂蜜”的黏稠流動，這些都是我們生活中再熟悉不過的例子，但通過這本書的講解，我纔真正開始理解其背後的物理學原理。作者的語言風格非常流暢，沒有那種生硬的學術腔調，反而充滿瞭人文關懷和對科學探索的熱情。讀這本書的時候，我常常會有種“原來是這樣”的頓悟感，仿佛一塊塊拼圖在我腦海中逐漸拼接完整，形成瞭一幅清晰的軟物質物理學圖景。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《軟物質物理學導論》在內容的選擇和呈現方式上，都給人一種耳目一新的感覺。作為一名對科學充滿好奇但缺乏專業背景的讀者，我一直覺得物理學是一門相對“硬核”的學科，很多概念和公式都讓人望而生畏。然而，這本書卻像是一位耐心且知識淵博的嚮導，帶領我一步步探索軟物質的奇妙世界。作者在介紹各種軟物質係統時，都巧妙地運用瞭大量的類比和實例，比如，他會將液晶的分子排列比作士兵站隊，將高分子的蠕變行為比作慢悠悠爬行的蝸牛，這些生動的比喻極大地降低瞭理解門檻。同時，書中對數學公式的運用也恰到好處，它不是為瞭炫技而堆砌，而是為瞭清晰地說明物理原理。即使是我不熟悉的數學推導，也能通過作者的文字解釋，理解其背後蘊含的物理意義。我尤其喜歡書中關於“相變”的部分，它不僅僅講解瞭物質狀態的變化，還將其延伸到瞭更廣泛的係統，比如社會群體中的意見趨同，這種跨學科的思考方式讓我感到非常受啓發。這本書讓我深刻體會到，科學的魅力不僅在於其嚴謹性，更在於其能夠解釋和啓發現實世界的方方麵麵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人印象深刻，作者在《軟物質物理學導論》中展現齣的專業功底可見一斑。盡管我並非軟物質領域的專傢，但書中對一些復雜概念的闡述，例如熵彈性、液晶的相變以及膠體穩定性等，都做到瞭邏輯清晰、條理分明。我特彆欣賞作者在處理數學部分時采取的策略，它既沒有完全迴避必要的數學工具，也沒有讓非物理學背景的讀者感到望而卻步。他善於在引入數學模型之前，先給齣直觀的物理圖像，然後逐步建立起數學框架。這對於像我這樣希望深入理解但又非專業人士來說，無疑是極大的福音。我記得在閱讀關於聚閤物鏈的章節時，作者通過生動的類比，將看似抽象的統計力學模型具象化，讓我得以窺見高分子材料的微觀結構是如何決定其宏觀力學性質的。另外，書中對實驗方法的介紹也相當到位，讓我對如何“驗證”這些理論有瞭更清晰的認識，這對於培養科學思維至關重要。整本書的編排也體現瞭作者的良苦用心，章節之間的過渡自然流暢，逐步將讀者引入軟物質物理學的殿堂。即使是那些我一開始覺得難以理解的概念，在讀完後續章節後，也會豁然開朗，這得益於作者精心設計的學習路徑。

評分☆☆☆☆☆

非常好

評分☆☆☆☆☆

非常好

評分☆☆☆☆☆

該理念並不新奇。評估專傢已經發明瞭大量方法來消除偏差，通常使用基於年齡、期刊和學術領域的平均值。諸如湯森路透這樣的商業信息公司也已經采用瞭一些規範化措施。

評分☆☆☆☆☆

他們針對3.5萬名研究人員的暫定排名（處於不斷更新狀態）是基於榖歌學術搜索所作的調查，意在使通用的標準（被稱為h指數）二元化，因此該評估將考慮研究的數量和普及程度。研究發現，截止到今年11月5日，最具影響力的學者是馬剋思，緊隨其後的是心理學領域的弗洛伊德，排名第三的是Witten——美國新澤西州普林斯頓高等研究院的一名物理學傢。他們的排名顯示在由Filippo Menczer（印第安納大學布盧明頓分校的信息專傢）及其同事開發的Scholarometer網站上。

評分☆☆☆☆☆

規範化問題也比人們預想的要棘手。例如，一個乾細胞研究人員可能認為，用生物學傢的平均水平糾正他們的研究水平指數是不公平的。Scholarometer團隊利用榖歌學術查詢的結果，將研究人員分類。例如，馬剋思的身份是一名曆史學傢、經濟學傢和哲學傢，他在曆史上得分最高。

評分☆☆☆☆☆

首次嘗試

評分☆☆☆☆☆

通過使用這種方法，馬剋思的得分高齣曆史上h指數處於平均值的其他學者22倍（高齣平均水平的經濟學傢11倍）。Witten的得分高齣物理學傢的平均水平13倍，等等。該方法保證在學科中處於最頂尖位置的5%的學者在跨學科評分體係中也位列前5%。

評分☆☆☆☆☆

“我們認為，我們的發明是有需求的。我們的同事一直在使用榖歌學術搜索，但其隻顯示h指數。”Menczer說，“我們一直在疑問‘應如何評價一個我們不瞭解的領域’。”

評分☆☆☆☆☆

印第安納大學布盧明頓分校團隊的解決方案是，創建一個不需要查詢榖歌學術搜索的自動化項目，相當於通過Scholarometer的瀏覽器擴展程序，清除個人查詢榖歌學術搜索的記錄。這些年來，他們已經建立起一個動態的公共數據庫，當新的榖歌學術搜索查詢被引入時，h指數會被不斷修正。Menczer說，基於年齡的h指數使得比較學者在職業生涯不同階段的研究成為可能。