激光光谱技术原理及应用

激光光谱技术原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国科学技术大学出版社
作者:陆同兴
出品人:
页数:346
译者:
出版时间:2006-9
价格:32.0
装帧:平装
isbn号码:9787312011498
丛书系列:
图书标签:
  • 激光学
  • 激光光谱
  • 光谱技术
  • 光学
  • 物理学
  • 分析化学
  • 材料科学
  • 环境监测
  • 生物医学
  • 仪器仪表
  • 激光技术
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具体描述

《激光光谱技术原理及应用》全面系统地阐述了激光光谱技术原理及其各种应用技术,内容全面新颖,结构紧凑、合理、概念清楚,是激光光谱技术的一本引论性专业图书。

全书共分8章:第1章、第2章分别论述激光光谱学基础知识和光谱仪与弱信号检测仪技术;第3章阐述了光谱技术中的激光光源;第4—8章分别论述激光吸收光谱、发射光谱、无多普勒展宽光谱、激光拉曼光谱、光电离光谱等技术应用和方法。

现代材料科学基础:结构、性能与制备前沿 作者: 孙 著 出版社: 科学技术文献出版社 出版日期: 2024年10月 --- 内容简介 《现代材料科学基础:结构、性能与制备前沿》是一部全面、深入探讨当代材料科学核心概念、研究方法与未来发展方向的专业著作。本书旨在为材料学、化学、物理学、工程学等相关领域的本科高年级学生、研究生以及科研工作者提供一个系统而前沿的知识框架。它摒弃了传统教材中侧重于单一材料体系的叙述模式,转而聚焦于贯穿所有材料领域的基础科学原理,并重点梳理了近年来推动材料研究范式转变的关键技术突破。 全书共分为六大部分,三十余章,内容结构严谨,逻辑清晰,从微观尺度的原子排列到宏观尺度的器件应用,层层递进。 --- 第一部分:材料科学的基石——原子与电子结构 本部分奠定了整个材料科学的理论基础。首先,详细阐述了晶体结构和非晶态结构的形成机制及其对材料宏观性能的影响。内容涵盖晶体学基础、缺陷工程(点缺陷、线缺陷、面缺陷)的形成与迁移动力学,特别是缺陷在特定环境(如高温、辐照、应力场)下的动态行为。 随后,深入剖析了电子结构理论在材料科学中的应用。这部分着重讲解了能带理论的半导体、导体和绝缘体的本质区别,强调了费米能级、态密度(DOS)的精确计算方法及其对材料电学、光学特性的决定性作用。此外,还系统梳理了化学键合的多样性(离子键、共价键、金属键、范德华力)如何塑造材料的力学响应和界面特性。对于复杂氧化物和合金体系中的电子关联效应,本书也进行了较为深入的探讨。 --- 第二部分:材料的宏观表征与性能预测 本部分聚焦于如何通过实验手段获取材料的结构信息,并建立“结构-性能”之间的定量关系。 在表征技术方面,本书详细介绍了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM/STEM,包括高分辨和EELS谱分析)、扫描电子显微镜(SEM)的最新应用。特别地,对于原位/动态表征技术(如原位TEM下的加热、拉伸实验),我们展示了如何捕获材料在真实服役条件下的微观演化过程。 力学性能部分,超越了传统的拉伸和硬度测试,着重介绍了疲劳、蠕变、断裂韧性的微观机制,并引入了多尺度模拟(从分子动力学到有限元分析)在预测复杂应力状态下材料行为中的前沿应用。热学、电学和磁学性能的介绍,则紧密结合材料的微观结构特征,例如铁电材料的畴壁运动、超导体的安培平等。 --- 第三部分:先进材料的制备工艺与控制 先进材料的性能往往受限于其制备的精度和可控性。本部分系统梳理了当前主流的高端材料制备技术。 在薄膜生长方面,详细讲解了分子束外延(MBE)、原子层沉积(ALD)的自限制生长机制及其在制备超薄、界面精确控制薄膜中的优势。对于需要高能量输入或复杂环境控制的陶瓷和金属材料,本书深入探讨了增材制造(3D打印)技术,特别是激光选区熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)中的凝固行为、残余应力控制和孔隙率管理。 此外,对纳米材料的自组装与定向生长也进行了重点论述,包括溶液化学法在量子点和纳米线可控合成中的新进展。对于半导体异质结的精确退火和掺杂技术,本书提供了详实的工艺参数控制指南。 --- 第四部分:能源与环境材料的前沿探索 材料科学是解决全球能源和环境挑战的核心驱动力。本部分聚焦于两大关键应用领域。 能源材料: 详细分析了新一代锂离子电池(固态电解质、高熵值正负极材料)、钠离子电池和下一代金属空气电池的界面化学和电极动力学。在光伏领域,本书全面介绍了钙钛矿太阳能电池的稳定性问题、界面钝化策略以及叠层结构的设计原理,同时也回顾了高效热电材料的设计思路。 环境材料: 探讨了用于高效催化、污染物吸附和水分解的前沿多孔材料,如金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)以及单原子催化剂(SACs)的构筑逻辑。对于污染物降解,书中包含了光催化剂的载流子分离效率的提升方法。 --- 第五部分:生物、智能与功能材料的交叉领域 材料科学正加速向生命科学和信息技术领域渗透。 生物材料: 关注生物相容性、生物可降解性聚合物的设计,以及用于组织工程的仿生支架材料。重点分析了生物界面上的蛋白质吸附与细胞黏附机制,并讨论了基因递送载体的设计原则。 智能材料: 深入研究了形状记忆合金、压电/热释电材料以及响应性高分子材料。书中详细阐述了这些材料在外界刺激(温度、光、电场)下发生显著物理或化学响应的机理,并介绍了它们在软体机器人和自修复系统中的应用案例。 --- 第六部分:材料计算与数据科学的融合 本部分展望了材料科学的未来研究范式——计算驱动与大数据分析。 本书介绍了第一性原理计算(如DFT)在预测材料稳定性和电子结构中的精确性与局限性。重点讲解了如何利用机器学习(ML)和人工智能(AI)来加速材料的筛选、性能预测和工艺优化,包括高通量计算数据库的构建、特征工程(Descriptor Engineering)的应用,以及如何构建可靠的材料性能预测模型。最后,对材料基因组计划的实施路径和挑战进行了分析,指出计算模型与先进实验技术的协同是未来突破的关键。 --- 本书特色: 1. 前沿聚焦: 紧密结合近五年国际顶级期刊(如 Nature Materials, Science)的前沿成果,内容具有高度的时效性。 2. 深度交叉: 强调物理化学原理与工程应用之间的桥梁作用,特别是计算方法在实验指导中的应用。 3. 案例详实: 每章节后附有基于真实研究数据的案例分析,帮助读者理解理论在实际问题中的应用。 目标读者: 材料科学与工程、凝聚态物理、化学、高分子科学、应用化学、机械工程(材料方向)的研究人员及高年级本科生和研究生。

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用户评价

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这本书的深度和广度着实让我惊艳。我一直以为激光光谱技术只存在于实验室里,是科学家们研究的“高冷”领域,但读完这本书,我才发现它早已渗透到我们生活的方方面面,而且它的应用前景还如此广阔。作者不仅详细介绍了不同类型的激光光谱技术,例如红外光谱、紫外-可见光谱、质谱等,还深入探讨了它们各自的优势和局限性。特别是关于拉曼光谱的讲解,我之前对这个概念一无所知,通过阅读,我了解到它能够提供丰富的分子振动信息,从而帮助我们识别物质的分子结构,甚至可以用来鉴别假冒伪劣产品,比如钻石的真伪。 书中关于激光光谱在医学诊断中的应用部分,更是让我对这项技术充满了敬畏。作者描绘了如何利用激光光谱技术,在早期发现癌症、检测血液中的葡萄糖水平、甚至对皮肤病进行诊断。这种无创、快速、精准的诊断方式,无疑将为医疗健康领域带来革命性的变化。想象一下,未来我们可以在家里就用一个小小的设备,通过简单的操作,就能了解自己的身体状况,这不再是科幻小说里的情节,而是正在逐步实现的现实。这本书不仅提供了知识,更点燃了我对科技进步的无限憧憬。

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这本书给我的感觉,就像是在一个宏大的实验室里进行一次精彩的探索之旅。作者以其深厚的专业知识和清晰的逻辑思维,将激光光谱技术的复杂原理娓娓道来。我特别欣赏书中对“共振增强”和“非线性光谱”等概念的阐释,虽然这些理论听起来高深莫测,但在作者的笔下,却变得有迹可循。书中还穿插了一些历史性的发展脉络,介绍了几位关键科学家的贡献,让我了解到这项技术是如何从最初的设想一步步走向成熟应用的,这其中蕴含的智慧和毅力令人动容。 书中关于环境监测的案例分析,让我对激光光谱技术的实际价值有了更深刻的认识。比如,如何利用激光雷达技术绘制三维地形图,帮助我们更好地了解地球的面貌;或者如何通过激光光谱分析,监测大气中的温室气体浓度,为应对气候变化提供科学依据。这些应用都直接关系到我们的生存环境,让我感到这项技术不仅是学术上的突破,更是改善人类生活质量的重要力量。阅读这本书,不仅是知识的获取,更是一种对科学精神的致敬。

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刚翻开《激光光谱技术原理及应用》这本书,就被它严谨而又不失趣味的叙述风格所吸引。作者并没有一开始就抛出一堆复杂的公式和图表,而是从激光和光谱的基本概念入手,循序渐进地引导读者进入这个迷人的领域。我尤其喜欢书中关于激光产生原理的解释,作者用生动的比喻,将“受激发射”这个艰涩的概念描绘得十分形象,仿佛我能看到无数光子在腔体中不断碰撞、放大,最终形成一束强大的激光束。这种叙事方式,让原本枯燥的物理原理变得触手可及,也激发了我进一步探索的欲望。 书中关于光谱分析的应用场景,更是让我脑洞大开。从天文学中分析遥远星体的化学成分,到农业领域监测作物的生长状况,再到工业生产中控制产品质量,激光光谱技术的身影无处不在。我印象最深刻的是关于食品成分分析的部分,作者详细介绍了如何通过光谱技术来辨别食品的新鲜度、营养成分,甚至检测是否存在农药残留。这对于我这样一个注重饮食健康的人来说,简直是福音。这本书让我意识到,我们习以为常的许多便利,背后都离不开这些先进科技的支持,也让我对未来科技的发展充满了期待。

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这本书的开篇就给我留下了深刻的印象,作者并没有直接进入那些复杂的公式,而是先从激光的基本原理和发展历史讲起,勾勒出了这项技术是如何一步步改变世界的。我喜欢书中对“激光器分类”的详细介绍,从气体激光器到固体激光器,再到半导体激光器,作者不仅解释了它们各自的工作原理,还列举了它们在不同领域的应用,比如医用激光、工业激光等等。这种由点到面的讲解方式,让我对激光有了更全面的认识。 书中关于“光致发光”和“电致发光”的对比分析,让我对LED照明和OLED显示有了更深入的理解。我一直以为它们只是发光效率的差异,但读完这本书,我才明白它们背后涉及到的物理机制是多么的精妙。尤其是在讨论激光光谱在生物医学领域的应用时,作者描述了如何利用特定波长的激光来治疗眼疾,或者通过荧光标记来追踪细胞内的生物分子,这让我对科技如何服务于人类健康有了更直观的感受。这本书不仅增长了我的知识,更激起了我对未来科技发展的美好想象。

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《激光光谱技术原理及应用》这本书,成功地将一个听起来非常专业的领域,带到了我一个非专业读者的面前。作者的写作风格非常平实,但又不失严谨,让我感觉像是在和一个经验丰富的老师在交流。我对书中关于“干涉”和“衍射”的讲解特别感兴趣,作者通过一些简单的光学实验演示,让我理解了光波的波动性是如何被利用起来,从而实现各种精密的光谱测量。这些基础概念的清晰梳理,为后续更复杂的原理打下了坚实的基础。 书中关于激光光谱在冶金工业中的应用,让我大开眼界。作者介绍了如何利用激光光谱分析金属材料的成分,确保其性能符合要求,甚至可以用来检测焊接处的缺陷。这对于保证工业产品的质量和安全至关重要。此外,书中还提到了激光光谱在天体物理学中的应用,通过分析星光的光谱,科学家可以推断出遥远恒星的温度、化学成分甚至运动速度。这种“望远镜”与“光谱仪”的结合,让我感受到人类探索宇宙的智慧和勇气,也让我对这本书的广度和深度肃然起敬。

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这本书的阅读体验给我带来了许多惊喜,作者似乎非常擅长将复杂的技术概念转化为易于理解的叙述。我尤其喜欢书中对于“多普勒效应”在激光光谱中的应用的讲解,虽然这个概念听起来与天文学更相关,但作者却巧妙地将其与激光雷达测量速度联系起来,让我明白了即使是微小的频率变化,也能蕴含如此丰富的信息。书中还提供了一些实际的测量案例,让我对如何操作仪器、如何解读数据有了初步的了解。 让我最为震撼的是,书中详细介绍了激光光谱技术在国家安全和国防领域的应用。例如,如何利用激光雷达探测敌方的军事目标,或者如何通过光谱分析来识别化学武器。这些应用让我深刻地认识到,科技不仅仅是为了便利生活,更是为了保障国家的安全和人民的福祉。这本书让我看到,激光光谱技术已经渗透到社会的各个层面,并且在许多关键领域发挥着不可替代的作用,这种深刻的认识让我对未来的发展充满了期待。

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我最近才开始接触一些与光学相关的书籍,而《激光光谱技术原理及应用》无疑是我读过的最引人入胜的一本。它并没有把我当成一个完全的门外汉,而是非常巧妙地在讲解专业知识的同时,穿插了大量生动有趣的案例。例如,在介绍不同激光器类型时,作者会将它们与日常生活中的光源进行类比,让我更容易理解它们的特性。最让我着迷的是关于“超快光谱”的应用,能够捕捉到极短时间内发生的化学反应过程,这种“时间旅行”般的能力,让我对科学的想象力有了全新的认识。 书中详细介绍了激光光谱在材料科学领域的应用,比如如何利用激光光谱分析半导体材料的能带结构,或者如何通过光谱学方法研究高分子材料的形变过程。这些内容对我理解新材料的开发和性能评估非常有帮助。我尤其对书中提到的“表面增强拉曼光谱”(SERS)技术印象深刻,它能够极大地增强微弱的拉曼信号,使得对痕量物质的检测成为可能。这意味着,未来我们或许可以通过这种技术,在疾病早期就能检测到病变细胞,或者在极短的时间内完成化工生产的质量控制,这种高效和精准,真是太令人兴奋了。

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我一直对物理学中的一些现象感到好奇,但苦于没有合适的书籍能让我深入了解。《激光光谱技术原理及应用》这本书,就像是为我量身定制的。作者的叙述方式非常亲切,即使是对于像“色散”这样的基础概念,也能用通俗易懂的语言来解释,并且很巧妙地将其与激光的应用联系起来。书中关于“光子的统计性质”和“相干性”的探讨,虽然听起来很理论化,但作者通过引入一些实验的描述,让我感受到了这些抽象概念的实际意义,甚至让我对“光”的本质有了更深层次的思考。 书中对激光光谱在通信领域的应用,我尤其觉得精彩。作者详细介绍了如何利用不同波长的激光来承载海量信息,实现高速、远距离的光纤通信。这让我联想到现代互联网的速度和效率,原来背后是这样强大的技术支撑。同时,书中也提及了激光光谱在遥感技术中的应用,比如利用激光雷达(LIDAR)来绘制地形图,甚至探测大气中的颗粒物分布。这些技术不仅在科学研究中有重要价值,也为我们的日常生活带来了极大的便利,例如更精准的天气预报和更高效的交通管理。

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我最近读完一本名为《激光光谱技术原理及应用》的书,虽然书名听起来很高深,但作为一名普通爱好者,我还是尝试去理解它。这本书给我最深的感受是,它不仅仅是关于激光和光谱的理论堆砌,更像是一扇打开新世界大门的钥匙。在阅读过程中,我惊叹于作者如何将那些复杂的物理概念,如瑞利散射、拉曼散射、荧光、磷光等等,用一种相对易于理解的方式呈现出来。一开始,我担心自己会因为缺乏专业背景而无法深入,但作者似乎考虑到了这一点,在讲解原理时,常常会穿插一些生活中的类比,比如用手电筒的光和太阳的光来区分不同强度的光源,或者用不同颜色滤光片来模拟选择性吸收。这种方式让我感觉自己不是在被动接受知识,而是在主动探索。 尤其是关于激光光谱在材料分析方面的应用,让我印象非常深刻。书中详细阐述了如何通过分析物质对特定激光波长的吸收或发射光谱,来识别其化学成分和结构。这让我联想到现实生活中,比如食品安全检测,能够快速、准确地判断出食品中是否含有有害添加剂;又或者在环境保护领域,监测空气和水质中的污染物,这对于保障我们健康的生活环境至关重要。作者还介绍了一些前沿技术,例如激光诱导击穿光谱(LIBS)在考古学上的应用,通过分析文物表面的元素组成,可以推断出文物的年代和来源,这简直就像给文物“看病”一样,太神奇了!

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这本书的知识密度非常高,但作者的处理方式却非常到位,让我在享受阅读乐趣的同时,也能逐渐消化吸收那些复杂的概念。我本来对“非线性光学”这个概念很陌生,以为会非常枯燥,但书中通过对“二次谐波产生”等现象的细致讲解,让我明白原来在强激光场下,物质会表现出如此奇妙的“非线性”行为,这打破了我对经典光学理论的固有认知。书中的图示也非常精美,配合文字讲解,更能帮助我理解那些抽象的物理过程。 让我印象最深刻的是,作者在讨论激光光谱技术在文化遗产保护中的应用时,特别提到了如何通过分析古籍纸张的光谱特性,来判断其年代和保存状况,从而为文物修复提供科学依据。这让我意识到,科技的力量不仅仅在于创新和进步,更在于它能帮助我们更好地传承和保护人类文明的瑰宝。此外,书中还介绍了一些前沿的量子光学研究,例如利用激光诱导的量子纠缠态进行通信和计算,这让我对未来的科技发展充满了好奇和期待,仿佛看到了一个充满无限可能的未来。

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