Scaling Concepts in Polymer Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cornell University Press

作者:Pierre-giles De Gennes

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:1979-11

价格:USD 99.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780801412035

丛书系列:

图书标签:

• 高分子物理
• 物理
• 化学
• Polymer
• Physics
• Polymer Physics
• Scaling Theory
• Critical Phenomena
• Statistical Physics
• Condensed Matter Physics
• Soft Matter
• Polymers
• Phase Transitions
• Renormalization Group
• Non-Equilibrium Systems

《聚合物物理中的尺度效应》：一本深入探索物质微观结构与宏观性质之间联系的开创性著作 聚合物，这一由重复单体单元构成的宏观分子，以其独特的结构多样性和广泛的应用领域，成为现代科学研究的焦点。从日常生活中的塑料制品、纺织纤维，到高科技领域的生物材料、纳米器件，聚合物无处不在，深刻影响着我们的生活。然而，要真正理解和驾驭聚合物的非凡性能，我们必须深入探究其微观结构如何决定宏观行为，而这正是《聚合物物理中的尺度效应》一书的核心主题。 本书并非简单地罗列聚合物的种类和应用，而是以一种系统性、理论性的视角，揭示了“尺度”这一概念在理解聚合物物理学中所扮演的关键角色。作者通过严谨的物理学原理和精妙的数学工具，带领读者穿越微观的分子链缠绕、局部构象变化，直至宏观的流动性、力学强度、相变行为等一系列复杂现象。本书旨在为读者建立一个清晰的认知框架，理解不同尺度上的物理过程如何相互作用，最终塑造出聚合物材料的整体特性。 本书内容概要： 第一部分：微观世界的基石——分子链的构象与动力学 单链构象的统计力学： 本章深入探讨高分子链在溶液或体相中的无规行走模型，如自由链模型、 সীমাবদ্ধ链模型等。通过计算链的均方末端距、回转半径等统计量，理解分子链的尺寸和形状如何受到链长、链段模型以及溶剂环境的影响。读者将学习如何运用蒙特卡洛模拟和解析方法来模拟和分析链的构象。 链段相互作用与溶剂效应： 聚合物链并非孤立存在，链段之间的排斥和吸引，以及聚合物与溶剂之间的相互作用，对链的整体构象至关重要。本书将详细介绍Flory-Huggins理论，阐述聚合物在不同溶剂中的溶解性，以及theta点、良好溶剂、不良溶剂等概念。还将探讨链内和链间的短程与远程相互作用力如何影响链的膨胀因子和关联长度。 分子链的动力学： 除了静态的构象，分子链的运动和弛豫过程同样决定了聚合物的动态性能。本章将介绍 Rouse 模型和 Zimm 模型，解释在不同粘滞介质中，链的扩散、链段的翻转和扭转等运动机制。通过对弛豫时间谱的分析，理解聚合物的粘弹性行为。 第二部分：从聚集到相行为——多链世界的涌现 浓度效应与链的缠绕： 当聚合物浓度升高时，分子链开始相互接触并发生缠绕。本书将引入“临界链长”和“缠绕点”的概念，解释缠绕对链的运动自由度的限制。通过对不同浓度下链的扩散系数和粘度的分析，阐述缠结网络如何形成，并成为决定高粘度和强度的关键。 溶液中的相分离： 聚合物溶液的相行为是研究其自组装和加工的重要环节。本书将深入探讨相分离的驱动力，如熵效应和焓效应，并介绍Spinodal分解和Binodal分解等理论。通过分析相图，理解不同温度和浓度下，聚合物溶液可能形成的均一相、两相混合等状态。 固态下的形貌与微观结构： 对于固态聚合物，其微观结构，如结晶度、晶粒尺寸、无定形区域的取向等，直接决定了材料的力学和热学性能。本书将介绍聚合物结晶的成核和生长过程，以及非晶态聚合物的玻璃化转变（Tg）现象。读者将学习如何利用X射线衍射、差示扫描量热法（DSC）等技术来表征这些微观结构。 第三部分：宏观尺度的物理——力学、流动与弛豫 聚合物的力学性能： 聚合物的力学行为，如拉伸强度、断裂伸长率、模量等，是其最重要的应用指标。本书将从微观的链段运动和宏观的应力-应变关系出发，解释聚合物的应变硬化、应力松弛、蠕变等现象。还将讨论填料、交联等对聚合物力学性能的影响。 聚合物的流变学： 聚合物的粘度和流动性是加工和应用中的关键参数。本书将详细介绍牛顿流体和非牛顿流体模型，重点讲解聚合物在剪切流场下的剪切变稀、剪切增稠等行为。通过对粘弹性模型，如Maxwell模型和Voigt模型，的讨论，阐述聚合物的复杂流变行为。 介观尺度下的弛豫过程： 在宏观尺度下，聚合物材料会表现出不同时间尺度的弛豫过程。本书将整合前面章节的讨论，从分子链的运动、链段的再排布、到宏观应力的释放，系统地阐述这些介观尺度的弛豫现象。理解这些弛豫过程对于设计具有特定响应性能的聚合物材料至关重要。 本书的特点与价值： 《聚合物物理中的尺度效应》以其深刻的洞察力和严谨的论述，为读者提供了一个理解聚合物世界的基本框架。它不仅适用于对聚合物物理学感兴趣的本科生和研究生，更对从事聚合物研究、材料开发和相关工程领域的科研人员和工程师具有重要的参考价值。本书的价值在于： 跨越尺度： 强调了从微观分子运动到宏观材料性质的连续性，弥合了理论研究与实际应用之间的鸿沟。 理论与实践结合： 理论分析与实验表征方法相结合，帮助读者建立直观的理解，并能指导实际的实验设计。 前沿视角： 深入探讨了聚合物物理学中一些关键的、尚未完全解决的问题，激发读者的研究兴趣。 扎实基础： 为读者提供坚实的统计力学、热力学和流体力学基础，是进一步学习更复杂聚合物理论的跳板。 无论您是希望深入理解塑料的力学强度为何如此高，还是想了解生物大分子在体内的运输机制，亦或是致力于开发新型智能聚合物材料，《聚合物物理中的尺度效应》都将是您探索聚合物世界不可或缺的指南。它将引导您发现隐藏在简单分子结构背后的深刻物理原理，并最终赋能您创造出更美好、更智能的未来材料。

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我不得不承认，这本书的理论深度是毋庸置疑的，但其教学上的失败之处在于对读者的前提知识要求设置得过高，几乎是零基础读者望而却步的“劝退神器”。书中几乎没有循序渐进的过程，它直接将读者抛入了高阶的微扰论和路径积分的汪洋大海。当你还在努力消化第一章关于配分函数的定义时，下一页就已经开始讨论高维空间中的非对易几何在特定系统中的应用了。这使得任何试图通过自学来掌握这门学科的人都会感到极度的挫败感。作者似乎假设读者已经熟练掌握了流体力学、量子场论以及高级拓扑学的所有知识，这种傲慢的态度严重阻碍了知识的有效传递。我希望能找到一些经典的、可以逐步深入的例子来巩固理解，但这本书提供的案例往往是高度专业化且脱离现实的“玩具模型”，它们的确在数学上是自洽的，但在教学意义上，却显得苍白无力，无法真正启发学习者的直觉。

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从哲学层面上看，这本书似乎陷入了一种纯粹的形式主义泥潭。作者似乎更热衷于展示数学工具的精妙和严谨性，而不是试图用这些工具去描绘和解释我们周围世界的真实面貌。书中的论证过程常常是“如果A成立，那么B必然成立，所以C是正确的”，但从未深入探讨A在物理上是否真的具有可观测性，或者我们如何才能在实验中验证B。例如，关于统计力学中的“遍历性假设”，作者只是用一组复杂的微分方程来定义了它，随后便将其视为不证自明的公理，而完全没有讨论它在实际非平衡系统中的失效性以及如何发展出更具包容性的动力学理论。这种对物理直觉的抽离和对数学形式的过度迷恋，使得阅读过程变得异常枯燥乏味，学习的动力也随之消磨殆尽。我希望能找到一本既能尊重数学的严谨性，又能保持对自然现象好奇心的书籍，很遗憾，这本显然不属于后者。

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这本书最令我失望的一点是，它似乎完全遗漏了现代物理研究的前沿进展和实际应用案例。它更像是一本停留在上世纪八十年代的教科书，所引用的参考文献大多陈旧不堪，对近二十年领域内出现的突破性进展只字未提。例如，在讨论介观效应时，书中对量子隧穿的描述还停留在半经典近似的层面，完全没有提及扫描隧道显微镜（STM）等关键技术的原理及其对表面物理的革新。我原本期望能从中学到如何利用这些先进的理论工具去理解新型功能材料的性能，但通篇下来，我只看到了对经典理论的重复阐述，缺乏对“新”的探索欲和前瞻性。这使得这本书的实用价值大打折扣，对于希望站在科研前沿的读者而言，它提供的知识密度和时效性都远远不够，更像是一部用于考古而非指导未来的参考资料。

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这本书的排版和图示设计简直是一场视觉灾难。插图模糊不清，常常需要借助放大镜才能辨认出其中的箭头方向和标记符号，而那些复杂的公式，横七竖八地挤满了页面，很多地方甚至因为印刷质量问题导致符号重叠，完全无法准确抄录或理解。更不用提索引部分了，我花了好大力气想查找一个关于“相变临界指数”的讨论，结果索引指向的章节内容却是关于晶格振动的微扰理论，两者风马牛不相及。作者的叙述风格也极其古怪，他似乎有一种倾向，就是用最复杂、最绕口的语言来描述最简单的概念。比如，解释一个简单的势能井，他能引用三页的勒让德多项式和边界条件分析，而忽略了直接使用波函数求解的基本步骤。阅读体验极差，与其说是在学习物理，不如说是在进行一场侦探游戏，试图从满篇的印刷错误和晦涩的表达中还原出作者真正的意图。我感觉自己买到的是一本未经过充分编辑和校对的初稿，而非一本面向读者的专业书籍。

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我最近翻阅了一本让我深感困惑的统计物理学教材，书名晦涩难懂，内容更是深奥莫测。它似乎聚焦于如何用枯燥的数学模型来描述宏观现象，但我发现自己完全无法将其与日常生活中观察到的物理现象联系起来。书中充斥着大量的希尔伯特空间、李群理论以及各种我从未在其他物理学入门书籍中见过的复杂代数结构。每一次翻开，都像是在攀登一座没有风景的数学高山，每一步都需要耗费巨大的心力去理解那些抽象的概念。更令人沮丧的是，书中的例子大多是高度理想化的，与真实的实验设置相去甚远。例如，讲解热力学平衡时，作者似乎完全忽略了系统的边界条件和涨落效应，只停留在纯粹的数学推导上，这使得我对如何将这些理论应用于实际的工程问题感到茫然无措。我期待的或许是一本能连接理论与实践的桥梁，但这本厚重的书本，在我看来，更像是一道高耸的围墙，将我与真正的物理世界隔绝开来。

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Calculation methods部分读的好开心啊～～

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