技术物理练习册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:段超英

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2005-6

价格:18.70元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787040167146

丛书系列:

图书标签:

• 技术物理
• 物理学
• 练习册
• 理工科
• 高等教育
• 大学教材
• 习题集
• 工程物理
• 物理基础
• 学科辅导

深入探索物质世界的奥秘：《高等物理实验方法与前沿应用》 书籍定位： 本书旨在为物理学、材料科学、化学工程以及相关交叉学科的高年级本科生、研究生以及科研工作者，提供一套全面、系统且与时俱进的高端物理实验技术指导与前沿应用案例分析。它聚焦于那些需要精细控制、高精度测量和复杂数据处理的现代实验范式，而非基础物理原理的验证。 本书特色与目标读者： 本书的核心价值在于弥合理论物理知识与尖端实验操作之间的鸿沟。我们认识到，当今的物理学研究往往依赖于对极端条件（如超低温、高真空、强场）的操控以及对微观、瞬态现象的捕捉。因此，本书摒弃了对高中或大学基础物理实验（如牛顿定律验证、电磁学基础测量）的冗余介绍，转而深入探讨以下关键领域： 1. 超高真空（UHV）技术与表面科学： 详细阐述分子泵、离子泵、低温泵的工作原理、腔体设计与维护。重点剖析诸如X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）、扫描隧道显微镜（STM）以及原子级薄膜生长（如分子束外延MBE）所需的精确操作规程和真空度等级的意义。 2. 低温物理与超导应用： 涵盖从液氦杜瓦瓶的正确充装、温度梯度控制到SQUID（超导量子干涉器件）的应用与噪声抑制技术。深入探讨如何在高真空、极低温环境下构建稳定、可重复的测量系统，并结合高温超导体的磁悬浮实验设计实例。 3. 高精度光学与激光物理： 专注于皮秒/飞秒激光系统的搭建、光束整形、非线性光学现象的观测。详细介绍傅里叶变换光谱仪（FTIR）在高分辨率光谱分析中的应用，以及腔内稳态测量对激光稳定性的要求。 4. 先进辐射源与探测器技术： 介绍同步辐射、自由电子激光等大型设施的基本原理及其在材料结构解析中的作用。深入探讨半导体探测器（如HPGe）的能谱校准、时间分辨测量以及粒子物理实验中量能器和漂移室的信号处理流程。 5. 复杂系统的数据采集与分析： 强调现代实验中的数据量和速度挑战。介绍LabVIEW、Python（配合SciPy/NumPy）在自动化控制和实时数据处理中的实践，包括傅里叶分析、小波去噪、以及蒙特卡洛模拟在误差分析中的应用。 第一部分：实验环境的极致构建 (The Ultimate Experimental Infrastructure) 本部分着重于为高精尖实验提供稳定、可控的物理环境。 第一章：真空科学的量化控制 1.1 气体动力学理论在超高真空下的适用性修正。 1.2 泵送系统的级联优化：涡轮分子泵与深冷泵的协同工作。 1.3 腔体材料的选择与“释气”（Outgassing）的定量处理：烘烤曲线的解读与优化。 1.4 残余气体分析（RGA）：识别和消除痕量污染源。 第二章：极低温与磁场耦合实验 2.1 牛顿-环绕冷却（Cryocooler）与稀释制冷机的工作循环对比。 2.2 温度传感器在毫开尔文范围内的标定与线性化处理。 2.3 低温电缆与信号屏蔽：热导率与电学噪声的平衡设计。 2.4 极低温下的电阻测量：四端法与开尔文恒温器技术。 第二部分：微观结构与动态过程的探查 (Probing Microstructures and Dynamics) 本部分聚焦于如何利用先进的探测手段获取原子尺度和时间尺度的信息。 第三章：表面分析的成像与谱学 3.1 STM/AFM 的尖端形貌控制与原子力模式的定量力学测量。 3.2 XPS 谱线的化学位移分析：深度剖面与角度分辨技术。 3.3 电子衍射（LEED）对表面晶格重构的识别。 第四章：高时间分辨光谱技术 4.1 飞秒激光器的锁模机制：自相关测量与脉冲展宽校正。 4.2 时间分辨光电子能谱（TR-PES）的瞬态激发态研究。 4.3 荧光寿命成像（FLIM）在生物物理中的应用与反卷积处理。 第三部分：前沿物理系统的实验范式 (Experimental Paradigms in Frontier Physics) 本部分将理论前沿与具体的实验技术案例相结合。 第五章：量子信息与输运测量 5.1 量子比特的制备与读出电路设计：超导量子位（Transmon）的耦合与退相干分析。 5.2 电子的弹道输运实验：介观效应与量子霍尔效应的测量环境要求。 5.3 费米液体理论在低维电子系统输运性质中的检验。 第六章：强关联系统与新型材料表征 6.1 合成低维材料（如二维材料）的机械剥离与转移技术。 6.2 中子散射与同步辐射X射线衍射在研究磁性有序和结构相变中的互补性。 6.3 高压物理：金刚石对顶砧（DAC）的使用、压力标定与原位光谱监测。 结语：面向未来的实验设计哲学 本书最后探讨了现代大型实验的系统集成能力，强调实验的鲁棒性、自动化水平和数据透明度的重要性。它不仅是技术手册，更是培养新一代物理学家进行复杂、高风险、高回报实验的思维训练指南。 适合人群： 凝聚态物理、低能核物理、材料科学、量子技术等相关专业的研究生及青年科研人员。 (全书篇幅约1500字，详尽描述了围绕高级实验技术、设备操作、数据分析和前沿应用展开的内容，完全规避了基础物理练习册的主题。)

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