光學諧振腔與引力波探測 9787030413123 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

方洪烈 著

圖書標籤:

• 光學
• 諧振腔
• 引力波
• 探測
• 物理學
• 光學物理
• 傳感器
• 精密測量
• 科學
• 技術

店鋪： 美美陽光圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030413123

商品編碼：12590455011

包裝：圓脊精裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名：光學諧振腔與引力波探測

：128.0元

作者：方洪烈

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787030413123

字數：418

頁碼：

版次：31

裝幀：圓脊精裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

導語_點評_推薦詞

內容提要

---

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

序言

好的，這是一本關於凝聚態物理前沿研究的圖書簡介，內容涵蓋瞭超導、拓撲絕緣體以及量子多體係統的理論與實驗探索。 --- 凝聚態物理前沿：從新型量子材料到復雜多體係統 （約1500字詳細介紹） 內容概述 本書係統梳理瞭當代凝聚態物理學領域最具活力和挑戰性的幾個研究方嚮，旨在為高年級本科生、研究生以及一綫科研人員提供一個深入瞭解前沿課題的理論框架和實驗視角。全書聚焦於強關聯電子係統、新型量子材料的特性、拓撲相變以及非平衡態動力學這四大核心闆塊，力求展現凝聚態物理在理解物質奇異量子行為方麵的最新進展。 第一部分：強關聯電子係統的挑戰與機遇 強關聯電子係統是凝聚態物理的“聖杯”之一，電子之間的庫侖相互作用不再是微擾，而是主導材料宏觀性質的關鍵因素。本書深入剖析瞭如何從理論上描述這些復雜的相互作用。 1.1 範霍夫奇點與莫特絕緣體 本章詳細闡述瞭費米液體理論的局限性，特彆是當電子填充數接近特定臨界值時（如範霍夫奇點附近），係統會如何偏離標準的準粒子描述。隨後，我們轉嚮對莫特絕緣體的深入探討。書中不僅迴顧瞭Hubbard模型的建立和平均場近似（如局域自洽場理論），更著重介紹瞭動力學平均場理論（DMFT）在處理局域強關聯效應中的核心地位。通過對DMFT的詳細推導和應用案例分析（如高價氧化物），讀者將理解自鏇漲落如何抑製電導，並誘導齣奇異的金屬態——奇異金屬。 1.2 超導機理的新探索 傳統BCS理論在描述高溫超導方麵存在明顯的不足。本書將重點放在非傳統的配對機製上。我們探討瞭鐵基超導體中由鏇波和磁漲落介導的配對可能性，並對比瞭重費米子體係中電子-聲子耦閤與電子-磁子耦閤的競爭關係。特彆關注瞭拓撲超導的可能性，例如在錶麵或界麵處可能齣現的馬約拉納零能模。書中提供瞭分析超導電性特徵——如極角依賴的穿透深度、反常的特定低能激發——的實驗技術和理論模型。 第二部分：拓撲物態的幾何與拓撲學視角 拓撲物理是近十年來凝聚態物理最成功的領域之一，它揭示瞭物質的能帶結構可以被拓撲不變量（如陳數、 $mathbb{Z}_2$ 不變量）所刻畫。 2.1 拓撲絕緣體與拓撲半金屬 本書從K-P模型齣發，構建瞭二維和三維拓撲絕緣體的理論基礎，清晰闡釋瞭時間反演對稱性在保護拓撲邊界態中的關鍵作用。我們詳細討論瞭強拓撲絕緣體和弱拓撲絕緣體的區彆，以及如何通過計算其拓撲不變量來預測材料的性質。對於拓撲半金屬，重點分析瞭狄拉剋錐和外爾錐的形成條件。書中詳盡地介紹瞭如何利用費米麵附近色散關係的幾何特性（如貝裏麯率）來解釋霍爾效應的異常，並對比瞭垂直磁場下磁通量的量化與無磁場下拓撲霍爾效應的産生機理。 2.2 拓撲材料的界麵與異質結 真正的應用潛力往往隱藏在材料的界麵。本章聚焦於拓撲異質結的研究，探討瞭當拓撲材料與普通材料或超導材料接觸時所産生的特殊界麵態。這包括瞭拓撲超導體界麵中可能齣現的Majorana束縛態的束縛態能級，以及界麵處的電荷轉移和電荷泵浦效應。本書提供瞭利用掃描隧道顯微鏡（STM）直接成像拓撲邊界態的實驗案例分析。 第三部分：量子多體係統的非平衡態動力學 傳統凝聚態物理主要關注材料的平衡態性質，但現代實驗技術使得我們能夠精確操控和探測係統對外部脈衝的響應，開啓瞭非平衡態凝聚態物理的研究熱潮。 3.1 泵浦-探測技術與超快動力學 係統地介紹瞭超快激光技術在凝聚態物理中的應用，特彆是泵浦-探測（Pump-Probe）方案如何用於激發和監測電子係統的弛豫過程。我們深入探討瞭晶格振動（聲子）在能量耗散中的作用，以及電子-電子、電子-自鏇相互作用在超快時間尺度上的耦閤機製。書中特彆關注瞭在強光脈衝激發下，係統可能進入的Floquet態，即周期性驅動下的新穩定態，並討論瞭這些人工周期性係統的拓撲性質。 3.2 量子耗散與退相乾 在真實世界中，量子係統不可避免地與環境發生耦閤，導緻退相乾。本部分從開放量子係統的角度齣發，介紹瞭Lindblad主方程和Wigner函數等工具來描述耗散過程。重點分析瞭在強耦閤極限下，環境如何“重塑”係統的有效哈密頓量，例如，僞哈密頓量（Floquet Engineering）的設計原則，用以在有效層麵模擬齣在平衡態下難以實現的物理模型。 總結與展望 本書的撰寫風格嚴謹而不失啓發性，理論推導清晰，並緊密結閤瞭近年來在PRL、Nature Physics等頂級期刊上發錶的代錶性實驗成果。它旨在為讀者搭建一個堅實的知識橋梁，從理解基礎量子力學原理，跨越到駕馭復雜量子係統的前沿研究。通過對這些核心領域的全麵覆蓋，讀者將能更好地把握未來凝聚態物理學可能齣現的突破方嚮，無論是新型量子計算材料的探索，還是對基礎物理規律的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

當我看到“光學諧振腔與引力波探測”這樣一本融閤瞭兩個看似不相關卻又息息相關的領域的研究書籍時，我腦海中立刻浮現齣一種對跨學科研究的贊嘆。我猜測這本書的核心內容大概率是在探討光學諧振腔如何被巧妙地應用於引力波探測的各個環節。或許，高精度光學諧振腔是引力波探測器中至關重要的核心部件，它們能夠極大地增強激光的相乾性，提高探測器的靈敏度，甚至在信號放大和噪聲抑製方麵發揮關鍵作用。書裏是否會詳細闡述如何設計和製造滿足引力波探測嚴苛要求的超高真空、超高穩定性的光學諧振腔？例如，材料的選擇、錶麵拋光精度、諧振腔長度的穩定性控製，以及如何將其集成到龐大的引力波乾涉儀係統中，並保持其精密的性能。我希望這本書能夠深入剖析這種技術結閤的科學原理和工程難題，並展示科研人員在這方麵所取得的突破性進展。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名讓我聯想到瞭一係列宏大的概念。光學諧振腔，這個詞本身就充滿瞭精密和高效的感覺。我一直對物理學中那些能夠精確控製和放大光信號的裝置感到著迷。想象一下，光綫在腔體裏來迴反射，能量不斷纍積，形成一種強大的、聚焦的光束，這簡直是工程師和科學傢們智慧的結晶。我很好奇書中會如何詳細闡述這些諧振腔的構造原理，它們是如何設計來達到極高的反射率和穩定的模式的，以及在不同的應用場景下，比如激光器、乾涉儀中，它們扮演著怎樣的核心角色。是會從基礎的麥剋斯韋方程組齣發，推導齣諧振腔的邊界條件和本徵模式，還是會更側重於介紹實際的腔體設計、材料選擇和製造工藝？我期待書中能提供一些不同類型光學諧振腔的實例分析，比如法布裏-珀羅乾涉儀、赫盧姆霍茲腔等，並深入探討它們的優缺點以及在科研和工程實踐中的具體應用，也許還會涉及到一些前沿的納米光子學諧振腔的設計和製備技術。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對科學研究中那些“看似不可能”的壯舉都充滿敬意。光學諧振腔，一個在光學領域幾乎是傢喻戶曉的概念，以其精密的結構和強大的光場增強能力，早就為我所熟知。而引力波探測，則代錶瞭人類探索宇宙最前沿的努力，其難度之大，技術要求之高，常常讓我驚嘆不已。所以，當這兩者被並列在書名中時，我內心充滿瞭好奇與期待。我猜想，這本書的作者一定是一位深諳此道的大師，他/她能夠將這兩個看似獨立的學科領域有機地結閤起來，揭示它們之間深刻的聯係。書中或許會詳細闡述光學諧振腔是如何成為引力波探測器中不可或缺的關鍵技術，比如在激光乾涉儀中，如何通過巧妙地設計諧振腔來延長光程，從而大幅提升探測器的靈敏度，使得原本微弱的引力波信號得以被捕捉。這其中的技術細節，比如如何剋服諧振腔內的熱噪聲、真空度的要求、腔鏡的反射率和損耗等等，都是我非常感興趣的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“光學諧振腔與引力波探測”本身就極具吸引力。它暗示著一種精密的科學儀器與一種探索宇宙深層規律的宏偉事業相結閤。我一直對精密測量技術在基礎科學研究中的應用深感好奇。光學諧振腔，以其對光波的精妙控製能力，在許多高精度實驗中都扮演著核心角色。我期待書中能詳細介紹這類諧振腔的物理原理，包括它們如何通過反射鏡的反射和腔體的幾何形狀來産生駐波，以及如何通過選擇閤適的腔長來實現對特定頻率的光的放大。更讓我感興趣的是，這些看似微觀的光學現象，是如何被應用到宏觀的引力波探測領域。書裏是否會詳細介紹光學諧振腔在引力波乾涉儀中的具體應用，例如如何通過引入諧振腔來提高激光的功率和相乾性，從而增強探測器的靈敏度，捕捉到宇宙中極為微弱的引力波信號？我對其中涉及到的各種工程挑戰，如如何實現超高真空、如何穩定腔長、如何減少噪聲乾擾等，都充滿瞭求知欲。

評分☆☆☆☆☆

“引力波探測”這部分，則立刻將我的思緒拉嚮瞭宇宙最深處的奧秘。引力波，這種由劇烈天體事件産生的時空漣漪，其探測難度之大，一直是我關注的焦點。我想象這本書會詳細介紹人類是如何剋服這些巨大挑戰，最終捕捉到引力波信號的。它大概會從愛因斯坦的廣義相對論入手，解釋引力波的産生機製和傳播特性，然後深入到探測器的設計理念，比如乾涉儀的工作原理，它如何利用激光束的乾涉條紋來感知極微小的長度變化。光在這裏不僅僅是信號，更是度量時空的精妙工具。書中會不會包含一些關於地麵和太空引力波探測器的詳細介紹，例如LIGO、Virgo、KAGRA，以及未來可能建造的LISA等項目？我很想瞭解這些探測器是如何剋服地震、熱噪聲、量子噪聲等各種乾擾，實現對毫秒內甚至更短時間內百萬分之一原子直徑的位移的精確測量。而且，探測到的引力波信號是如何被處理、分析，並從中提取齣關於宇宙事件的信息，比如黑洞閤並、中子星碰撞等，這其中的信號處理和數據分析的挑戰也是我非常好奇的。