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出版者:国防工业出版社

作者:余怀之

出品人:

页数:390

译者:

出版时间:2007-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787118048490

丛书系列:

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• 22
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远眺星河：现代天体物理学前沿探索 本书简介 《远眺星河：现代天体物理学前沿探索》并非聚焦于宏观物质的电磁波谱特性或特定材料的晶格结构与光谱响应，而是将读者的目光引向宇宙深处，探索物质在极端条件下——超高能量、超强引力、超低温环境——下的行为，以及宇宙结构、演化和终极命运的奥秘。 本书汇集了当前天体物理学和宇宙学领域最激动人心、最具突破性的研究方向，旨在为对宇宙运行机制、黑洞本质、暗物质暗能量的本质以及系外行星宜居性等议题感兴趣的读者提供一个全面而深入的概览。 --- 第一部分：宇宙的宏大叙事——早期宇宙与宇宙学 本部分深入探讨了宇宙的起源、演化及其整体结构，摒弃对特定光学材料在地球实验室中的性能分析，转而关注影响光子穿越数十亿光年传播距离的宇宙学参数。 1.1 暴胀时代的幽灵：量子涨落与原初引力波 我们将详细回顾大爆炸理论的“暴胀模型”，重点分析在极短的时间尺度内，量子涨落如何被拉伸成为可观测的宇宙微波背景（CMB）中的温度不均匀性。内容聚焦于如何通过对CMB偏振模式（特别是B模偏振）的观测，来间接探测原初引力波的信号。这涉及对广义相对论在早期宇宙动力学中应用的复杂数学推导，以及如何设计高灵敏度的空间和地面望远镜阵列来捕捉这些微弱的信号。我们探讨的“材料”是时空本身，而非任何具体的固体或液体光学介质。 1.2 暗物质之谜：宇宙骨架的构建者 本书对暗物质的探讨，聚焦于其在星系形成和宇宙大尺度结构中的动力学作用。我们不讨论任何用于探测红外辐射的晶体或薄膜，而是分析间接证据：星系旋转曲线的异常、引力透镜效应的测量，以及星系团碰撞中“子弹星系团”的观测结果。书中详细阐述了WIMP、轴子等主流暗物质候选模型的物理学基础，以及地下深处实验室（如XENON、PandaX项目）如何尝试直接探测这些假想粒子的散射事件。 1.3 暗能量与宇宙加速膨胀 我们将剖析自上世纪末发现宇宙加速膨胀以来，暗能量如何主导了宇宙的未来命运。书中详细对比了宇宙学常数模型（$Lambda$CDM）与更替的标量场模型（如Quintessence）。分析的重点在于使用Ia型超新星作为“标准烛光”来精确测量距离尺度，并结合大规模星系红移巡天数据（如SDSS、DESI）来约束状态方程参数$w$的演化历史。这部分内容完全基于引力场方程和时空几何，与材料的光学性能无关。 --- 第二部分：极端物理环境下的天体实体 本部分关注宇宙中密度和能量达到极致的区域，探讨物质在这些环境下如何表现出超越经典物理学的特性。 2.1 黑洞视界与信息悖论 我们深入探讨广义相对论的核心预测——事件视界。本书侧重于黑洞的“无毛定理”、史瓦西半径的几何推导，以及霍金辐射的量子场论描述。内容包括对事件视界望远镜（EHT）观测到的M87和人马座A阴影的图像分析，侧重于等离子体辐射机制和强引力场下的光线弯曲。我们分析的“材料”是时空曲率，而非任何具有特定折射率的介质。 2.2 中子星与超高密度物质的物态方程 中子星是宇宙中已知的密度最高的宏观天体。本书将分析如何通过测量其脉冲星信号的周期性变化（如引力波对双星系统的影响）来推断其内部结构。我们讨论了夸克物质、超流体以及各种奇异核物质存在的可能性。推导过程依赖于核物理和量子色动力学，旨在确定在核密度数倍以上的物质状态方程（EoS），而非研究任何光学透明或不透明的固体材料。 2.3 伽马射线暴：宇宙中最猛烈的瞬时爆发 伽马射线暴（GRBs）被认为是恒星级黑洞或中子星并合的标志。本书分析了GRB的“骨架模型”，即相对论性喷流（Jet）的形成与传播机制。重点分析了磁流体动力学（MHD）在驱动这些喷流中的作用，以及这些喷流如何产生从X射线到射电波段的宽谱辐射。这属于高能粒子物理和等离子体物理的范畴，与红外光学的特定应用领域相去甚远。 --- 第三部分：系外行星与宜居性探索 本书的最后一部分将目光投向太阳系之外，探讨行星系统的形成、大气光谱分析，以及寻找地球生命迹象的方法。 3.1 行星形成理论：从原行星盘到巨行星 我们探讨了行星形成的两种主要模型：核吸积模型和引力不稳定性模型。分析的重点在于原行星盘中尘埃颗粒的碰撞、聚集和轨道动力学演化。我们关注的是气体和固体的宏观分布与迁移，而非任何用于测量温度的特定红外探测器材料的性能。 3.2 系外行星大气光谱的解析与生物信号搜索 本书详述了凌日法（Transit Method）和视向速度法（Radial Velocity Method）探测到的系外行星大气成分分析技术。我们重点分析了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）等设备获取的透射光谱数据，如何通过吸收谱线来识别水蒸气、甲烷、二氧化碳等分子。搜索的重点在于潜在的生物特征气体（如氧气、臭氧）的信号，这依赖于分子光谱学和辐射传输模型，与设计用于特定波段接收的红外光学材料本身的设计优化过程是两个不同的研究领域。 3.3 宜居带之外的生命潜力 最后，本书扩展了对宜居性的传统定义，探讨了如“海洋世界”（冰壳下液态水海洋）以及围绕红矮星运行的行星的潮汐锁定效应。分析集中于行星气候模型和地质活动对维持生命化学过程的长期影响，这是一个纯粹的天体生物学和行星科学主题。 --- 总结 《远眺星河：现代天体物理学前沿探索》提供了一幅跨越时间尺度、从宇宙诞生到遥远行星系统的广阔图景。它关注的是时空几何、极端物质状态、高能辐射过程以及宇宙的动力学演化，其内容完全根植于广义相对论、量子场论、核物理和高能天体物理领域，与任何关于红外波段的材料科学、光学元件设计、镀膜技术或特定光谱探测器集成的议题均无关联。

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这本书的专业性和深度让我印象深刻，似乎是一本值得反复研读的工具书。作为一个对光学设计和仿真分析有一定了解的工程师，我一直在寻找一本能够提供可靠的红外光学材料参数和性能数据的参考书籍。我知道，在进行光学系统设计时，精确的材料参数是至关重要的，它们直接影响到最终的设计结果。我希望这本书能够提供各种常见和新兴红外光学材料的详细光学参数，例如，折射率、消光系数、透过率、反射率、色散关系等，并且这些数据能够涵盖不同温度和制造批次的变化范围。书中是否会提供关于这些材料的仿真模型和计算方法？我还需要了解如何根据具体的应用需求，选择最合适的红外光学材料，以及如何进行光学系统的设计和优化。我特别关注书中关于材料的可靠性评估和寿命预测的内容，因为光学元件在实际应用中需要承受各种环境考验。我期待这本书能够成为我进行红外光学系统设计时的重要参考，并帮助我更高效地解决实际工程问题。

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这本书的装帧设计非常简洁大气，给人一种专业而可靠的感觉。作为一名对前沿科技有着敏锐洞察力的读者，我一直对红外技术在国防和军事领域的应用颇感兴趣。我一直想深入了解，支撑这些先进装备的红外光学材料究竟是什么样的？它们是如何被研发出来，并满足极其严苛的军用标准的？我特别希望这本书能够详细介绍那些用于红外制导导弹、夜视仪、以及战场侦察装备的特种红外光学材料。这些材料必须具备极高的稳定性和可靠性，能够在各种复杂环境下正常工作，例如，高温、低温、潮湿、甚至冲击。书中是否会提供关于这些材料的力学性能，例如，硬度、强度、抗裂性等方面的评估数据？我还需要了解这些材料的抗辐射能力，因为在某些军事场景下，它们可能会暴露在强烈的辐射环境中。我特别好奇书中是否会涉及红外光学材料的涂层技术，例如，增透膜、抗反射膜等，这些涂层如何能够最大程度地提高材料的透过率，并保护其表面免受损伤？我对书中关于材料的制备工艺，如化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、熔融法等，是否有详尽的描述？我希望书中能够提供一些关于这些材料在特定军事应用中的案例分析，这样能够帮助我更好地理解它们的重要性和价值。此外，我也对书中可能涉及的红外光学材料的成本控制和生产规模化的问题感到好奇，毕竟，先进的技术也需要考虑经济可行性。我期待这本书能够为我打开一扇了解红外光学材料在国防领域应用的窗口。

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当我拿起这本书时，一股严谨而科学的气息扑面而来。作为一名对光学工程略有涉猎的业余爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地介绍红外光学材料的书籍，以期拓展我的知识边界。这本书的篇幅和细致的目录引起了我的注意，它似乎涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。我特别关注书中关于红外光谱仪、红外探测器以及红外光学镜头等关键器件的介绍。这些器件在科学研究、工业检测、安防监控等领域都发挥着至关重要的作用。例如，在天文学研究中，许多天体发出的红外辐射能够穿透宇宙尘埃，为我们揭示宇宙的奥秘。那么，用于这些观测设备的红外光学材料，是否具有极低的散射损耗和极高的透射率？它们又是如何应对极端太空环境的挑战的？我希望这本书能够提供详细的解答。我还需要了解不同类型红外光学材料的优势和劣势，例如，氟化钙、锗、硅、硒化锌等材料，它们各自的适用范围和优缺点是什么？书中是否会提供关于这些材料折射率、透过率、吸收损耗随波长变化的曲线和数据？我期待书中能够包含一些关于新材料研发进展的介绍，例如，具有更高性能、更低成本或更易于加工的红外光学材料，这些研究成果对于推动红外技术的发展至关重要。我对书中关于非线性光学材料在红外领域的应用也充满了兴趣，它们是否能够用于频率转换或光信号放大？这本书是否能够帮助我理解这些材料的制备方法，例如，提纯、退火、晶体生长等工艺流程？我希望这本书的语言风格能够兼顾科学的严谨性和可读性，避免过多的晦涩术语，让非专业背景的读者也能从中获益。

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这本书的文字风格非常严谨，似乎每一句话都经过深思熟虑。作为一个对宇宙探索和天文学研究充满热情的爱好者，我一直对红外光学材料在空间观测设备中的应用感到着迷。我了解到，许多宇宙天体发出的红外辐射，蕴含着关于宇宙起源、演化以及生命存在的关键信息。而支撑这些观测的，正是那些在极端太空环境下工作的红外光学材料。我希望这本书能够详细介绍用于太空望远镜、红外探测器阵列以及行星探测器上的红外光学材料。这些材料必须能够承受极低的温度、强烈的宇宙辐射以及真空环境，同时又要保持极高的光学性能。书中是否会介绍那些能够在极低温度下工作的红外光学材料？我还需要了解在太空环境下，材料的性能是如何随着时间而变化的，以及如何进行有效的防护和维护。我特别关注书中关于红外天文观测的最新进展，例如，利用红外望远镜探测系外行星的大气成分，或者研究宇宙早期星系的形成。我期待这本书能够带领我一同探索红外光学材料在揭示宇宙奥秘方面的巨大潜力，并为我打开一扇了解宇宙的全新视角。

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这本书的字体大小和排版风格都十分舒适，长时间阅读也不会感到疲劳。作为一个在医疗领域工作的专业人士，我深切体会到红外光学材料在现代医疗诊断和治疗中的重要作用。我一直想了解，这些神奇的材料是如何帮助我们“看见”人体的内部，或者如何精准地施加治疗作用的？我特别希望这本书能够详细介绍红外光学材料在医学影像设备中的应用，例如，红外体温计、红外成像设备、以及用于内窥镜检查的红外镜头等。这些设备能够帮助医生在不侵入人体的情况下，对疾病进行早期诊断和精准评估。书中是否会介绍那些能够穿透皮肤和组织，并携带重要生理信息的红外波段？我还需要了解用于这些医学设备的红外光学材料，它们是否需要具备特殊的生物相容性，以及如何避免对人体产生负面影响？我特别关注书中关于激光在医疗领域应用的介绍，例如，用于眼科手术、皮肤治疗、肿瘤消融等的红外激光器，它们所使用的增透和防护光学元件，是否也属于红外光学材料的范畴？我期待书中能够提供一些关于红外光谱在疾病诊断中的应用，例如，利用特定波长的红外光可以分析生物组织的光谱特征，从而辅助诊断。我希望这本书能够帮助我理解红外光学材料如何在医学领域发挥其独特的作用，并为我提供一些关于未来医学发展的启示。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，一种神秘而又充满科技感的气息扑面而来。作为一个对精密仪器和制造工艺充满兴趣的技术爱好者，我一直在寻找一本能够深入讲解红外光学材料制造过程的书籍。我了解到，高质量的红外光学元件是许多精密仪器的核心部件，而这些元件的性能，很大程度上取决于其所使用的材料以及制造工艺的精湛程度。我非常希望这本书能够详细介绍各种红外光学材料的制备方法，例如，从原材料的提纯到最终产品的加工，每一步都至关重要。书中是否会涉及高纯度材料的制备技术，以及如何控制材料中的杂质含量？我还需要了解那些用于制造光学镜片、棱镜、窗口等元件的成型技术，例如，熔铸法、压制法、晶体生长法等，它们各自的优缺点是什么？我特别关注书中关于材料的研磨和抛光工艺的介绍，因为这些精密的加工过程直接影响到光学元件的表面精度和光滑度。是否会介绍用于红外光学材料的特殊抛光技术，例如，化学机械抛光（CMP）？我希望书中能够提供关于这些制造过程中可能出现的缺陷，例如，表面划痕、气泡、内应力等，以及如何避免或消除这些缺陷的解决方案。我对于书中是否会介绍自动化生产线和质量控制体系也感到好奇，这些都是现代精密制造不可或缺的部分。我期待这本书能够为我揭示红外光学材料制造过程中的奥秘，让我对这些看似普通的材料背后所蕴含的精湛工艺有一个更全面的认识，并从中学习到一些关于精密制造的宝贵经验。

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这本书的厚度预示着其内容的丰富性，我迫不及待地想深入其中一探究竟。作为一个对材料科学和物理学有着扎实基础的求知者，我一直希望找到一本能够系统性地阐述红外光学材料的理论基础、制备工艺和应用拓展的书籍。我了解到，红外光学材料的研究是一个跨学科的领域，它融合了材料学、光学、物理学、化学以及工程学等多个学科的知识。我希望这本书能够深入探讨红外光学材料的微观结构与宏观光学性能之间的关系，例如，晶体结构、缺陷、电子能带结构等是如何影响材料的吸收、透过和折射特性的。书中是否会提供关于这些理论分析的数学模型和仿真方法？我还需要了解关于新型红外光学材料的研发进展，例如，纳米材料、复合材料、超材料等在红外光学领域的潜在应用。我特别关注书中是否会涉及红外光学材料的性能测试和表征方法，例如，傅里叶变换红外光谱（FTIR）、椭圆偏振光谱法等，这些方法是评估材料性能的关键。我期待这本书能够为我提供一个全面而深入的视角，让我能够更深刻地理解红外光学材料的科学原理，并为我未来的学习和研究提供坚实的理论基础和重要的研究方向。

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当我翻开这本书的第一页，就被其中精美的插图和清晰的图表所吸引。作为一个对物理学原理充满好奇的学生，我一直在寻找一本能够将抽象的物理概念与具体的材料应用联系起来的书籍。红外光学材料对我来说，是一个既熟悉又陌生的领域。我知道红外线无处不在，从我们身体发出的热量，到遥控器发出的信号，再到宇宙深处的天体辐射，都离不开红外线的参与。而红外光学材料，则是实现这些红外应用的关键。我希望这本书能够深入浅出地解释红外线与物质相互作用的物理机制，例如，吸收、反射、折射、散射等。书中是否会详细阐述这些机制是如何影响材料的光学性能的？我尤其对那些能够选择性地吸收或透过特定红外波段的材料感到好奇，它们是如何通过控制材料的微观结构和化学组分来实现这一功能的？例如，某些材料为何在近红外区域具有很高的透过率，而在中远红外区域则表现出不同的光学特性？我希望书中能够提供一些关于这些材料在光谱分析、化学成分检测等领域的应用实例。例如，在食品安全检测中，利用红外光谱技术可以快速准确地判断食品的成分和质量。那么，用于此类检测的红外光学材料，是否需要具备极高的灵敏度和选择性？我还需要了解书中关于红外光学材料的制造过程，例如，提纯、合成、成型、抛光等环节，这些工艺流程是否会对材料的最终性能产生显著影响？我期待这本书能够帮助我理解红外光学材料背后的物理原理，并将这些原理与实际应用巧妙地结合起来，让我能够更深刻地认识到这些材料在科学研究和技术发展中的重要地位。

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这本书的内容似乎非常详尽，从目录来看，它几乎涵盖了红外光学材料的方方面面。作为一个对环境保护和可持续发展有着高度关注的读者，我一直对红外光学材料在环境监测和新能源领域的应用感到好奇。我了解到，许多环境污染物和能源转换过程都伴随着红外辐射的变化，而红外光学材料正是捕捉这些信息的关键。我希望这本书能够详细介绍红外光学材料在环境监测设备中的应用，例如，用于监测大气污染物、水体质量、以及温室气体排放的红外光谱仪和传感器。这些设备能够帮助我们更有效地了解和保护我们的地球。书中是否会介绍那些能够识别和区分不同红外光谱特征的材料？我还需要了解红外光学材料在新能源技术中的应用，例如，太阳能电池板中的红外吸收材料，或者用于高效热电转换的材料。这些材料的性能直接影响到新能源的效率和普及。我特别关注书中关于红外夜视技术在搜救和灾害救援中的应用，这些技术能够在能见度极低的条件下，帮助我们定位被困人员，提高救援效率。我期待这本书能够为我展示红外光学材料如何在解决人类面临的环境和能源挑战方面发挥重要作用，并激励我思考如何利用这些技术创造更美好的未来。

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一本厚重的著作，我从封面就感受到了它蕴含的知识量。虽然我并非材料科学领域的专家，但作为一个对光学，特别是红外光学领域怀揣浓厚兴趣的读者，我被这本书的题材深深吸引。我之所以选择阅读它，并非抱着深入研究的目的，更多的是一种对未知领域的好奇和探索。我期待它能为我揭示红外光学材料的神秘面纱，让我理解这些材料在现代科技中扮演着怎样的关键角色。从我初步翻阅的章节来看，它似乎详尽地阐述了各种红外光学材料的物理性质、化学组成以及它们的光学特性。我尤其对那些能够高效透过特定红外波段的材料感到好奇，它们是如何被设计和制造出来的？它们又如何在各种应用中发挥作用？例如，在热成像技术中，这些材料是捕捉微弱红外信号的关键，没有它们，我们就无法“看见”那些肉眼看不见的热量。在通信领域，红外激光和光纤传输离不开高质量的红外光学元件，这本书是否会深入探讨这些元件的制备工艺和性能指标？我设想，书中会涉及大量的理论公式和实验数据，这对于非专业读者来说或许是一个挑战，但我相信作者会以一种循序渐进的方式，将复杂的概念变得易于理解。我希望它能不仅仅是枯燥的理论堆砌，更能通过生动的例子和实际应用场景，让我感受到红外光学材料的魅力所在。我期待书中能够出现关于可见光与红外光之间的界限，以及为何有些材料只能在特定波段工作的信息。此外，我还好奇这些材料的耐用性、成本效益以及环境友好性等方面的内容，这些往往是决定一项技术能否大规模推广的关键因素。这本书的价值，不仅在于其传递的科学知识，更在于它能否激发读者对这一领域的进一步思考和探索。

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