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出版者:

作者:Christie, Robert M.

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2013-5

价格:$ 61.02

装帧:

isbn号码:9781849733281

丛书系列:

图书标签:

• Chemistry
• 色彩化学
• 染料
• 颜料
• 有机化学
• 无机化学
• 分析化学
• 材料科学
• 化学工业
• 纺织化学
• 涂料

《光影交织：物质世界的光谱与结构》 图书简介 《光影交织：物质世界的光谱与结构》是一部深入探索光与物质相互作用及其在自然界和人造领域中展现的复杂现象的综合性著作。本书超越了传统化学或物理学的单一视角，旨在构建一个跨学科的框架，用以理解物质如何吸收、发射、散射和透射光线，以及这些过程如何决定了我们所感知的世界的色彩、形态和功能。 本书共分为六个主要部分，层层递进，从基础原理到尖端应用，为读者构建了一幅清晰而深邃的图景。 --- 第一部分：光与物质的基础对话 本部分是全书的基石，聚焦于光的基础物理特性及其与物质微观结构（原子和分子）的第一次“接触”。 第一章：光的本质与电磁波谱。 我们首先回顾光作为一种电磁波的本质，详细解析其波粒二象性。内容涵盖可见光、紫外线、红外线、X射线等不同波段的能量特性、频率和波长之间的关系。特别着重讨论了量子力学视角下的光子概念，为后续的量子效应解释打下基础。 第二章：原子能级与电子跃迁。 深入探讨玻尔模型及其局限性，过渡到更精确的量子力学描述，解释电子如何在不同的、不连续的能级间跃迁。重点阐述了吸收光谱和发射光谱是如何产生的——当原子吸收特定能量的光子时，电子被激发到高能级；当电子回落时，则以光子的形式释放能量。我们通过具体实例（如氢原子光谱）来佐证理论。 第三章：分子振动与转动。 考察光与分子尺度物质的相互作用。分子并非静止的，它们在不断地振动和转动。本章详细解析了红外光谱（IR）的产生机制，即分子吸收特定频率的红外辐射，导致其键长和键角发生周期性变化。此外，还探讨了微波对分子转动能级的影响，这是现代光谱仪设计中的关键参数。 --- 第二部分：宏观色彩的起源：选择性吸收与反射 本部分将理论的微观世界与我们日常可见的宏观色彩现象联系起来。 第四章：电子结构与分子轨道理论。 颜色现象的根本原因在于分子中的电子结构。本章引入分子轨道理论（MO理论），解释HOMO-LUMO能隙（最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道）如何决定物质吸收可见光的范围。对于有机分子，着重讨论共轭体系（如苯环、多烯结构）对颜色深浅和色调的影响——共轭越长，能隙越小，吸收的光波长越长，颜色越深（向红色端移动）。 第五章：无机化合物的色彩机制。 探讨过渡金属离子的色彩来源。本书详细介绍了晶体场理论（CFT）和配位场理论（LFT），解释了配体场分裂能（Δo）如何决定了金属离子溶液或晶体中的颜色。例如，铜(II)离子的蓝色和钴(II)离子的粉色是如何由其周围水分子或阴离子配位环境决定的。此外，还涉及了体色（Bulk Color）的产生，例如氧化铁（铁锈）的红色和铜矿石的绿色。 第六章：颜料、染料与着色剂的化学。 这一章专注于实际应用的色彩物质。区分颜料（不溶于介质）和染料（可溶于介质）的化学特性。分析了偶氮染料、蒽醌染料以及酞菁类等关键工业着色剂的分子结构与色彩稳定性之间的关系。讨论了色牢度的化学基础，即抵抗光照、清洗和氧化分解的能力，这与分子结构中的共轭稳定性和键能紧密相关。 --- 第三部分：光与物质的动态演变：光化学反应 本部分转向光在驱动化学变化中的核心角色，即光化学。 第七章：光化学的基本定律与量子效率。 介绍格罗布斯-丹顿（Grotthuss–Draper）定律和施塔克-爱因斯坦（Stark-Einstein）定律，强调只有被吸收的光才能引起化学变化。深入探讨量子效率（Quantum Yield）的概念，这是衡量光化学反应效率的关键参数。 第八章：激发态动力学与弛豫过程。 分子吸收光子后进入高度不稳定的激发态。本章细致剖析了激发态的寿命及其快速返回基态的途径：荧光（Fluorescence）、磷光（Phosphorescence）、系间窜越（Intersystem Crossing, ISC）以及非辐射弛豫（热释放）。通过分析这些过程的速率常数，可以预测物质在光照下的行为。 第九章：光驱动的合成与分解。 探讨光在有机合成中的应用，如光环化反应、光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）等前沿技术，展示如何利用光子精确控制反应路径。同时，分析了光降解过程，如聚合物材料的老化、紫外线对DNA的损伤机制，这对于材料科学和生物防护至关重要。 --- 第四部分：界面现象与散射理论 色彩的感知往往发生在光线穿过复杂介质或遇到界面时。本部分关注散射和透射现象。 第十章：瑞利散射与米氏散射。 详细区分了不同尺度粒子对光的影响。瑞利散射（针对远小于波长的粒子，如大气分子）解释了天空的蓝色和日落的红色。米氏散射（针对与波长相当的粒子，如云、雾、烟尘）则解释了白光的散射效果。通过数学模型，清晰界定了这两种散射机制的应用边界。 第十一章：透射、吸收与朗伯-比尔定律。 回顾经典的比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law），即吸光度与浓度、光程的线性关系。本章讨论了该定律的适用范围和局限性，尤其是在高浓度或存在化学平衡变化时的偏差。内容还包括半透明材料的透射光谱测量方法。 第十二章：结构色：非化学的色彩。 结构色（Structural Color）是自然界中许多最鲜艳色彩的来源（如蝴蝶翅膀、孔雀羽毛）。本章摒弃了传统化学着色剂的概念，转而解释光子晶体、衍射光栅、薄膜干涉等物理光学现象如何通过精确的微纳结构来选择性地反射特定波长的光。 --- 第五部分：高级光谱技术与表征 本部分聚焦于现代分析化学中利用光与物质相互作用来识别和量化物质的技术。 第十三章：现代光谱仪器原理。 详述了紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和拉曼光谱仪的核心组件和工作流程。重点讲解如何通过这些仪器获得物质的“光谱指纹”。 第十四章：荧光光谱与生物成像。 深入探究了荧光作为一种高灵敏度分析工具的应用。讨论了Stokes位移、激发态寿命成像（FLIM）技术，以及如何利用荧光探针来实时监测细胞内的化学环境和生物过程，例如pH值、离子浓度或蛋白质折叠状态。 第十五章：质谱联用光谱技术。 介绍如何将分离技术（如高效液相色谱HPLC）与光谱检测（如二极管阵列检测器DAD或高分辨质谱）结合，实现复杂混合物中未知化合物的定性和定量分析，光是信息获取的有效载体。 --- 第六部分：色彩与科技的未来交汇 最后一部分展望了光化学和材料科学的交叉领域，展示了光调控物质的巨大潜力。 第十六章：光电转换材料。 详细探讨了光伏效应和光电导现象，着重分析了染料敏化太阳能电池（DSSC）和钙钛矿太阳能电池的工作原理。理解光子如何高效地激发电子并产生电流，是可持续能源发展的核心。 第十七章：光致变色与信息存储。 介绍利用光响应材料（如螺吡喃、二芳基乙烯）实现颜色可逆或不可逆变化的机理。探讨这些材料在智能窗户、光学开关和高密度信息存储技术中的潜在应用。 第十八章：生物光子学与照明革命。 探讨了有机发光二极管（OLED）的量子效率提升，以及人造光源如何模仿自然光谱以改善人类健康和福祉（如蓝光对昼夜节律的影响）。最后，展望了光在量子计算和光遗传学等前沿领域中的角色。 --- 《光影交织：物质世界的光谱与结构》不仅是一本关于颜色的书，更是一部关于能量、相互作用和物质内在规律的深度探索。它为化学家、物理学家、材料科学家以及所有对世界“看起来是什么样”背后的“为什么”感兴趣的读者，提供了全面而严谨的知识体系。本书的叙述风格力求清晰、逻辑严密，并辅以大量来自自然界和工程学的实际案例，以期激发读者对光与物质交融世界的无限好奇心。

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第一次接触《Colour Chemistry》这本书，是因为我对天然色素的研究很感兴趣，尤其是它们在食品和医药领域的应用。我一直认为，大自然赋予了我们丰富的色彩宝藏，而这些色彩背后隐藏着精妙的化学机制。这本书就像一个百科全书，为我打开了了解天然色素的窗口。书中对植物、动物和微生物来源的天然色素进行了详细的分类和介绍，例如类胡萝卜素、花青素、叶绿素、类黄酮等。我尤其对书中关于花青素的化学结构和pH依赖性变色的讨论感到着迷。它解释了为什么同一种花青素在酸性环境下呈现红色，而在碱性环境下则呈现蓝色或绿色。这让我联想到在烹饪中，如何通过调节pH值来改变食物的颜色。书中还深入探讨了天然色素的提取、纯化和稳定性问题，以及它们在食品着色、医药保健等领域的应用前景。我记得书中提到了一种叫做“番茄红素”的类胡萝卜素，它不仅赋予了番茄鲜艳的红色，还具有很强的抗氧化作用。这些知识让我对天然色素的价值有了更深刻的认识。此外，书中还简要介绍了合成色素的发展历史和安全性问题，这与天然色素的讨论形成了鲜明的对比，让我能够更全面地理解色素领域的现状。总的来说，《Colour Chemistry》是一本内容丰富、信息量大的书籍，它不仅满足了我对天然色素的好奇心，还为我提供了许多关于色素科学的宝贵知识。

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《Colour Chemistry》这本书，是我近期阅读中最具颠覆性的一本书。我一直认为颜色是一种感性的、主观的体验，但这本书却以极其理性、科学的方式，将颜色背后的化学逻辑展露无遗。从最基本的物理学原理，到复杂的有机化学反应，本书都进行了详尽而清晰的阐述。我尤其被书中关于“颜色饱和度和亮度”的化学解释所吸引。它不仅解释了这些属性是如何由分子的电子结构和光吸收特性决定的，还探讨了如何通过改变分子的化学结构来调控颜色的饱和度和亮度。我记得书中举了一个关于“共轭体系”的例子，它解释了为什么具有长共轭链的有机分子往往能够吸收可见光，从而呈现出鲜艳的颜色。这种从微观分子层面解释宏观颜色现象的方式，让我感到非常震撼。书中还深入探讨了各种化学物质对颜色的影响，例如pH值、氧化还原状态、温度等。这让我意识到，颜色并非一成不变，而是受到多种化学因素的影响。这本书不仅让我对色彩有了更深的理解，也让我对化学这门学科产生了浓厚的兴趣。它以一种全新的方式，将我带入了一个奇妙的科学世界。

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我一直对材料科学领域充满热情，而颜色，作为材料的重要属性之一，一直是我关注的焦点。《Colour Chemistry》这本书，为我打开了一个全新的视角，让我能够从化学的角度去深入理解材料的颜色。书中对各种发色团的化学结构及其对颜色的影响进行了详细的分析，这让我对不同材料为何呈现出特定的颜色有了更清晰的认识。我尤其对书中关于“金属有机配合物”的讨论感到兴趣。它解释了许多金属离子如何通过与有机配体的结合，形成具有鲜艳色彩的化合物，这在许多功能材料，如OLED、染料敏化太阳能电池等领域都有着广泛的应用。书中还深入探讨了聚合物材料的颜色形成机制，以及如何通过化学方法来调控聚合物的颜色，这对于我理解新型功能材料的开发非常有帮助。我记得书中提到了一种叫做“荧光染料”的材料，它能够吸收紫外光并发出可见光，这在生物成像、防伪技术等领域有着重要的应用。这些前沿的研究方向，让我对色彩化学在材料科学中的潜力有了更深刻的认识。这本书的学术深度和广度都令人赞叹，它不仅仅提供理论知识，还包含了一些实际的应用案例，让我能够将所学知识与实际应用相结合。

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说实话，我最初购买《Colour Chemistry》这本书，是带着一种“试试看”的心态。我是一名业余的绘画爱好者，虽然平时创作中对色彩的运用还算得心应手，但总感觉对背后的科学原理知之甚少，总想寻找一本能够填补这方面知识空白的书籍。翻开这本书，我首先被它严谨的学术风格和扎实的理论基础所吸引。书中对色彩的物理学原理，诸如光的波长、频率以及它们与物质相互作用的机制，进行了非常深入浅出的讲解。我尤其对书中关于“吸光与反射”的章节印象深刻，它通过清晰的图示和生动的比喻，解释了为什么我们看到物体呈现出某种颜色。例如，当光线照射到一个物体上时，物体会吸收部分波长的光，而反射出其他波长的光，我们眼睛看到的颜色就是被反射出来的光的颜色。书中还深入探讨了不同化学物质如何影响这种吸光和反射特性，这让我对颜料的成分和性质有了全新的认识。我曾一度困惑，为什么某些颜料在画布上会随着时间的推移而褪色，而另一些则能保持鲜艳的色彩。通过阅读这本书，我了解到这与颜料的化学稳定性有着密切的关系，某些不稳定的分子结构在光照或化学反应下容易分解，导致颜色发生改变。此外，书中对色彩混合理论的阐述也让我茅塞顿开。我一直以为简单的三原色混合就能解释一切，但书中则更进一步，探讨了加法混合和减法混合的原理，以及它们在不同介质（如光和颜料）中的应用。这些知识不仅拓宽了我的视野，更让我对自己在绘画中对色彩的运用有了更科学、更精准的指导。这本书的价值在于，它将复杂的化学知识与我们日常生活中随处可见的色彩现象巧妙地联系起来，让我能够以一种全新的视角去审视这个色彩斑斓的世界。

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坦白说，我曾一度认为色彩科学是一个枯燥乏味的领域，充满了晦涩难懂的化学公式和理论。《Colour Chemistry》这本书，彻底改变了我的看法。它以一种极其引人入胜的方式，将色彩的化学奥秘呈现在我面前。从最基础的光谱学原理，到各种发色团的化学结构，这本书都进行了深入浅出的讲解。我尤其喜欢书中对“颜料与染料的区分”的阐述。它不仅解释了它们在化学性质和应用上的差异，还通过生动的图示，展示了它们在不同媒介中的表现。我记得书中提到，颜料通常是不溶于介质的颗粒，而染料则能溶解并与介质发生化学结合。这种细致的区分，让我对日常生活中常见的着色剂有了更清晰的认识。书中还探讨了色彩的稳定性问题，以及如何通过化学方法来提高颜色的持久性。这对于我理解纺织品、涂料等产品的质量至关重要。这本书的知识体系非常完整，它涵盖了色彩科学的方方面面，从基础理论到应用技术，都进行了详尽的介绍。它让我明白，色彩不仅仅是视觉的享受，更是化学原理的生动体现。

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我抱着学习的态度翻阅了《Colour Chemistry》这本书，希望能从中获得一些关于色彩化学的系统性知识，为我的科研工作提供一些理论支持。让我惊喜的是，这本书的内容远超我的预期，它不仅提供了扎实的理论基础，还包含了一些前沿的研究方向和应用案例。书中对各种发色团的化学机理，例如共轭体系、d-d跃迁、电荷转移跃迁等，都进行了详尽的阐述。我尤其对书中关于“发色团与颜色强度”的讨论很感兴趣。它解释了为什么某些分子结构能够产生非常鲜艳的颜色，而另一些则只能产生微弱的色彩。这与发色团的电子结构、共轭程度以及是否有助色团的存在密切相关。书中还深入探讨了不同类型的染料，如酸性染料、碱性染料、分散染料、活性染料等，以及它们的应用原理和化学特性。这对于我理解不同材料的染色工艺有着重要的指导意义。我记得书中详细介绍了活性染料与纤维素纤维形成共价键的反应机理，这让我明白了为什么活性染料的染色牢度如此之高。此外，书中还涉及了一些关于光致变色、电致变色材料的研究进展，这些都是当前化学领域非常热门的研究方向。这些内容让我对色彩化学的未来发展有了更清晰的认识。这本书的专业性毋庸置疑，但作者的写作风格却保持了一定的可读性，使得即使是复杂的化学概念，也能被清晰地呈现出来。对于任何希望在色彩化学领域进行深入研究的人来说，《Colour Chemistry》都是一本不可或缺的参考书。

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收到！以下是为您创作的《Colour Chemistry》的十段读者评价，每段都力求风格、内容和结构各不相同，且字数均不少于300字，希望能达到您要求的效果： 第一次拿到《Colour Chemistry》这本书，说实话，我的期待值是挺高的。毕竟“Colour Chemistry”这个名字本身就带着一种神秘和吸引力，我一直对色彩背后的科学原理非常着迷，总觉得它不仅仅是视觉上的享受，更蕴藏着深刻的化学奥秘。打开书的那一刻，我被精美的排版和清晰的图示所吸引，这无疑为我的阅读体验打下了良好的基础。书中对色彩基本概念的介绍，从可见光谱到颜料的混合原理，都梳理得相当到位，非常适合我这种想要系统了解色彩科学的入门者。我特别喜欢它对不同类型染料和颜料的分类讲解，以及它们在不同应用场景下的特点。比如，书中详细阐述了有机染料和无机颜料的结构差异，以及这些结构如何影响它们的光吸收和反射特性。读到这里，我仿佛打开了一个新世界，之前只是凭感觉去使用颜色，现在则能从更本质的角度去理解为什么某些颜色会呈现出特定的色泽，为什么某些材料会呈现出饱和度极高的颜色，而另一些则显得暗淡。书中还涉及了一些关于色彩感知心理学的初步探讨，这让我意识到，色彩不仅仅是物理现象，更是与我们的大脑和情感紧密相连。例如，某些颜色被普遍认为能够引发特定的情绪反应，这在艺术、设计乃至营销领域都有着广泛的应用。我记得书中举了一个关于红色和蓝色在不同文化中象征意义的例子，这让我对色彩的跨文化理解产生了浓厚的兴趣。总的来说，这本书为我打开了色彩科学的大门，让我对这个看似简单实则复杂的世界有了更深层次的认识。它不仅仅是一本教科书，更像是一次有趣的科学探险，让我享受其中，并渴望探索更多。

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说实话，我是一名对科学充满好奇心的普通读者，对“Colour Chemistry”这个领域并非专业背景。然而，《Colour Chemistry》这本书以其引人入胜的方式，让我得以窥见色彩背后的科学世界。从我最初拿到这本书时，就被其优雅的排版和丰富的插图所吸引。书中对色彩的起源，从光的本质谈起，再到物质如何吸收和反射光，进行了非常生动的讲解。我一直觉得颜色是一种很抽象的概念，但通过这本书，我开始理解颜色是物理现象和化学物质相互作用的结果。书中用很多生活中的例子来解释复杂的化学原理，比如讲解颜料的混合时，用了调色盘上的颜料作为比喻，让我一下子就明白了加法混合和减法混合的区别。我特别喜欢书中关于“颜色与情绪”的章节，它探讨了不同颜色可能引发的人类情感反应，这让我意识到，色彩不仅仅是科学，更是艺术和心理学的结合。我记得书中举了一个关于蓝色在不同文化中象征着平静和忧郁的例子，这让我对色彩的文化解读产生了浓厚的兴趣。这本书让我明白，我们每天接触到的五彩斑斓的世界，背后都蕴含着精妙的化学原理，而这些原理，通过这本书，变得如此易于理解和欣赏。它没有让我感到枯燥乏味，反而激发了我对科学的更多兴趣。

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《Colour Chemistry》这本书，无疑是我近期阅读中最具启发性的一本书籍之一。它不仅仅是一本关于颜色的书籍，更是一次深入探索物质世界化学本质的旅程。我一直对色彩的起源和本质充满好奇，尤其是在接触了化学领域后，我更加渴望了解色彩背后隐藏的化学逻辑。本书恰好满足了我的这种渴求。从开篇对电磁光谱和可见光的详细介绍，到后面深入剖析各种发色团和助色团的化学结构与颜色形成的关系，我都感到受益匪浅。书中对有机和无机化学中与颜色相关的化合物，如金属络合物、偶氮染料、醌类衍生物等的化学结构和光谱特性的讲解，都显得尤为专业和细致。我尤其对书中关于“颜色稳定性”的讨论感到兴趣盎然。它解释了为什么有些染料在日晒、水洗或氧化还原条件下会发生褪色或变色，以及如何通过改进化学结构来提高颜色的稳定性。这对于我理解纺织品、油漆等产品的耐久性至关重要。此外，书中还涉及了一些关于色彩测量和分析的技术，如分光光度法和色差仪的应用。这些内容虽然略显技术性，但对于真正想要深入了解色彩科学的人来说，无疑是宝贵的知识。我记得书中举了一个关于青色、品红色和黄色（CMY）在印刷中如何通过减法混合产生各种颜色的例子，这让我对印刷技术的背后原理有了更清晰的认识。总而言之，《Colour Chemistry》是一本内容丰富、知识体系完整的著作，它成功地将抽象的化学原理与我们可见的色彩现象融为一体，为读者提供了一个全面而深入的理解色彩的视角。

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我是一名染料行业的从业者，每天都与各种各样的染料打交道。《Colour Chemistry》这本书，在我看来，简直是为我们量身定制的行业宝典。我一直渴望能够从更深层次的化学角度去理解我们所使用的染料，而这本书正好满足了我的需求。书中对染料的化学结构、发色基团、助色基团以及它们与不同纤维（如棉、毛、丝、涤纶等）的结合方式，都进行了非常详尽的阐述。我尤其对书中关于“染料与纤维的亲和力”的讨论感到印象深刻。它解释了为什么某些染料能够牢固地附着在某种纤维上，而另一些则容易脱落。这与染料分子和纤维分子之间的范德华力、氢键、离子键以及共价键等相互作用密切相关。书中还深入探讨了各种类型的染料，如分散染料、活性染料、直接染料、还原染料等，以及它们在不同应用场景下的优势和劣势。我记得书中详细介绍了分散染料的染色机理，它们如何通过溶解和扩散进入疏水性纤维的内部，这让我对涤纶等合成纤维的染色有了更清晰的认识。此外，书中还涉及了一些关于染料的环保性和安全性问题，以及如何开发更环保、更可持续的染料。这对于我们这个行业来说，是非常重要的发展方向。这本书的内容严谨而实用，对于我理解和优化染料应用技术，提高产品质量，解决生产中的实际问题，都提供了宝贵的指导。

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