Electron Paramagnetic Resonance pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:John A. Weil

出品人:

页数:664

译者:

出版时间:2007-03-09

价格:USD 150.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471754961

丛书系列:

图书标签:

• EPR
• Electron Paramagnetic Resonance
• Spectroscopy
• Physics
• Chemistry
• Materials Science
• Magnetic Resonance
• Radicals
• Molecular Physics
• Quantum Mechanics

好的，这是一本关于《光谱与对称群理论：分子和晶体结构分析的新视角》的详细图书简介，内容不涉及“Electron Paramagnetic Resonance”（电子顺磁共振）的任何知识点。 --- 图书简介：《光谱与对称群理论：分子和晶体结构分析的新视角》 第一部分：导论——从微观世界到宏观理解的桥梁 在物理学、化学和材料科学的交叉地带，理解物质的结构、性质以及它们如何对外部刺激做出响应，是探索未知领域的核心驱动力。《光谱与对称群理论：分子和晶体结构分析的新视角》正是为致力于揭示物质微观世界深层规律的研究人员和学生量身打造的一本综合性专著。本书旨在构建一座坚实的桥梁，连接抽象的数学工具——对称群理论，与具体的实验观测数据——各类分子和晶体光谱。 本书的核心理念在于，自然界中的所有物理现象，尤其是在量子力学框架下描述的系统，都必须遵循特定的对称性原则。通过系统地引入和应用群论的数学框架，我们可以极大地简化复杂的量子力学计算，精确预测系统能级的分裂模式，并解释光谱中哪些跃迁是允许的，哪些是禁戒的。 我们不将对称群理论视为一个孤立的数学分支，而是将其视为解析复杂光谱信号的“万能钥匙”。本书详尽地阐述了如何利用点群（Point Groups）和空间群（Space Groups）来分类和描述分子和晶体的几何构型，并在此基础上，深入探讨如何利用不可约表示（Irreducible Representations）来确定分子的振动模式、电子能级结构以及相关的光谱选择定则。 第二部分：对称群理论的数学基础与物理诠释 本书的第一部分为读者奠定了坚实的理论基础。我们从最基础的群论概念开始：元素、阶、子群、陪集以及同态映射。随后，重点转向了与物理系统紧密相关的点群。 群论的基石：几何的语言 我们详细分析了分子和晶体中常见的对称操作，如旋转轴（$C_n$）、反射面（$sigma$）、反演中心（$i$）以及复合操作（如旋量轴 $S_n$）。通过实际的分子实例（如水、氨、甲烷、苯等），读者将学习如何快速准确地确定一个给定分子的所属点群。 表示论：连接对称性与可观测性 群论的核心力量体现在其表示理论上。本书花费大量篇幅阐述了如何构建和使用特征标表（Character Tables）。我们清晰地解释了特征标的物理意义，如何利用特征标来推导出分子振动模式的简化（Reduction）过程，并预言这些模式的红外或拉曼活性。读者将掌握如何利用$T$（平移）和$R$（旋转）的特征标来确定有效的振动自由度。 第三部分：光谱学中的对称性应用——从振动到电子跃迁 本书的第二部分是应用核心，将理论工具无缝集成到现代光谱分析实践中。我们侧重于分子振动光谱（红外与拉曼）和电子光谱（紫外-可见吸收）的分析框架。 分子振动光谱的精确预测 针对红外（IR）和拉曼光谱，我们深入探讨了选择定则： 1. 红外活性：依赖于分子偶极矩在振动过程中是否发生变化（即依赖于具有特定特征标的振动模式）。 2. 拉曼活性：依赖于分子极化率张量是否发生变化。 通过详细的直积规则（Direct Product Rules）分析，本书指导读者如何利用特征标表来判断哪些振动模式是IR活跃的，哪些是Raman活跃的，以及哪些模式可以同时被观测到（即拉曼和IR都允许的模式）。我们还讨论了中心对称与否对光谱的决定性影响，例如，在具有中心对称性的分子中，IR活性模式和Raman活性模式之间存在互斥规则（Mutual Exclusion Rule）。 电子光谱：对称性与能级耦合 在电子光谱领域，对称性决定了电子能级的构型和跃迁的概率。本书探讨了以下关键概念： 1. $d-d$ 跃迁与晶体场理论（Crystal Field Theory, CFT）：对于过渡金属配合物，我们使用点群对称性来描述配体场对$d$轨道的分裂。本书展示了如何利用群论来确定每个$d$轨道在特定几何构型（如八面体、$T_d$）下的能量简并性和不可约表示标记。 2. 选择定则与宇称（Parity）：在描述电子跃迁时，宇称（$g$或$u$）是一个至关重要的概念。通过对称操作的特征标，我们可以系统地判断电偶极跃迁的允许性。例如，从中心对称体系的$g$态到$g$态的跃迁是宇称禁戒的，但可能通过振动耦合（即超短时振动）或磁偶极跃迁被弱化观测到。 第四部分：从分子到晶体的扩展——空间群与固态物理 本书的最后部分将分析的尺度扩展到周期性固体材料。晶体结构必须服从空间群的严格限制，这引入了比点群更为复杂的对称操作，如滑移（Glide）和螺旋（Screw）轴。 空间群理论的应用 我们介绍了布里渊区（Brillouin Zone）的概念，以及如何利用空间群的对称性来分类晶体中的电子能带（Band Structure）。理解晶体群的对称性是解释诸如狄拉克锥（Dirac Cones）、拓扑绝缘体（Topological Insulators）等现代固态物理现象的关键。本书将展示如何将点群分析的原理推广到描述晶体中不同高对称点和高对称线上的能带标记（例如，$Gamma, X, L, K$点的标记）。 晶体振动与声子谱 本书也简要地探讨了空间群在晶体声子（Phonon）谱中的作用。通过周期性边界条件和空间群的对称性，可以预测晶体中声子模式的数目、色散关系以及它们的红外或拉曼活性。 总结与展望 《光谱与对称群理论：分子和晶体结构分析的新视角》不仅仅是一本理论教科书，更是一本实用的方法论指南。通过将抽象的数学结构与具体的实验光谱数据紧密联系，本书帮助读者超越简单的峰值归属，深入理解光谱信号背后的根本物理原因。无论您是从事无机化学、材料物理、计算化学还是固态物理研究，掌握本书所传授的对称性分析工具，都将极大地提升您解析复杂结构和预测材料行为的能力。本书旨在培养读者一种“对称性思维”，使他们能够在面对新的分子或晶体系统时，能够迅速、准确地预知其光谱特征。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳的质感配上那种沉稳的深蓝色调，拿在手里就有一种庄重又不失现代感的气息。内页的纸张选择也十分考究，摸起来细腻光滑，印刷的图像和图表清晰锐利，即便是那些复杂的能级图和光谱曲线，也能被展现得淋漓尽致。我尤其欣赏它在排版上的用心，章节之间的过渡自然流畅，关键公式和定义都用醒目的字体突出显示，这对于需要频繁查阅公式的读者来说，简直是福音。翻阅时，那种油墨的清香混合着纸张特有的干燥气息，营造出一种沉浸式的阅读氛围，让人忍不住想马上投入到知识的海洋中去。虽然内容本身是硬核的物理学，但从设计美学上讲，这本书无疑是教科书中的上品，足以放在书架上作为一件艺术品来欣赏。这不仅仅是一本工具书，它更像是一件精心打磨的工艺品，体现了出版方对知识载体本身的尊重。

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我花了整整一个周末来研读这本书的前几章，说实话，对那些基础理论的阐述深度令人惊叹。作者似乎有一种魔力，能将那些看似晦涩难懂的量子力学基础，通过层层递进的逻辑，最终导向核心概念。特别是关于自旋哈密顿量构建的部分，作者没有急于抛出最终形式，而是耐心地从宏观的磁矩描述，逐步过渡到微观的电子轨道耦合效应，每一步的推导都扎实可靠，让人感觉每一步都走在了坚实的土地上。对于我们这些需要将理论应用于实际实验的科研人员来说，这种严谨性是至关重要的。它不是那种浮于表面的科普读物，而是真正深入骨髓的学术探讨，每一个假设和近似都被界限分明地标注出来，这使得我们在应用这些理论模型时，能够清晰地知道其适用范围和潜在的局限性，极大地避免了盲目套用公式的风险。

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从语言风格上来说，这本书的行文非常具有学术的克制感，措辞精准，几乎找不到任何冗余的形容词或情绪化的表达。它保持了一种冷静、客观的叙述基调，所有的论断都建立在无可辩驳的数学基础之上。这种朴实无华的文风，虽然在某些时刻显得略微干燥，但对于追求信息纯粹性的读者而言，却是最高效的阅读体验。它要求读者保持高度的专注力，因为任何一个细微的术语定义都可能影响对后续复杂模型的理解。可以说，这本书更像是一本“编码手册”，而不是一篇“散文”，它直接向你呈现了物理世界的运行规则，不加修饰，直击核心，非常适合那些希望快速掌握核心知识体系的专业人士。

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这本书的案例分析部分，是我认为最出彩的地方，它成功地架起了理论与实践之间的桥梁。我特别关注了其中关于过渡金属离子在不同晶格场中EPR谱线形状变化的讨论，内容详尽到令人咋舌。作者不仅列举了大量的实验数据图谱作为佐证，更重要的是，他还深入剖析了造成这些谱线差异的微观物理机制，比如弛豫过程、超精细结构相互作用的各向异性等等。阅读这些章节时，我仿佛身临其境地在分析真实的谱图，那些本来看似杂乱无章的信号峰，在作者的引导下，逐渐显露出背后的物理规律。这种“由果溯因”的教学方法，极大地提高了读者的洞察力，使得我们不仅仅是学会了“如何测量”，更理解了“为什么要这样测量”。

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这本书的附录部分绝对是宝藏级别的内容，它收录了大量的常用数学工具和物理常数表，甚至还包含了一些高级傅里叶变换在谱分析中的应用小技巧。很多同类书籍在这些地方通常只是草草带过，但这本书却花费了相当的篇幅来详细解释这些辅助工具的推导和实际操作中的注意事项。例如，关于洛伦兹函数和高斯函数在拟合中的权重选择，作者给出了非常实用的经验法则，这对于处理真实世界中充满噪声的实验数据时，无疑是雪中送炭。此外，索引系统的编排也极为详尽，查找特定公式或概念的效率非常高，这对于需要进行快速参考和交叉验证的读者来说，极大地提升了工作效率。这本书的价值，绝不应仅仅局限于正文，这些“边角料”的丰富程度，本身就值得点赞。

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