現代x光物理原理（Elements of Modern X-ray Physics） pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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20世紀70年代末期第一代X光束綫在同步輻射光源建成，預示著X光科學新時代的到來.近年來光源已經可以産生能夠覆蓋整個X光波段、並具有偏振和高能量分辨特性的高亮度光束，許多學科的大量現象均可以用X射綫技術進行研究.本書就是X射綫物理領域不可多得的一本入門教科書. 作者從物理學傢的視角，講述X射綫産生的基本物理原理、X射綫與物質的相互作用、X射綫特性的各種應用等重要內容.本書抓住X射綫的物理本質這一關鍵點，選題基礎係統，配有大量圖解，結閤實驗實例，講解簡潔清楚.學習本書內容，能夠掌握現代X射綫應用的核心，對於物理、生物、化學、材料等領域的同步輻射用戶尤其有用.

全書共分9章，內容編排循序漸進.第1章給齣全書輪廓，描述X射綫及其與物質相互作用的主要原理. 第2章介紹各種X射綫光源.第3章介紹X射綫在界麵的摺射和反射. 第4至6章係統介紹運動學散射和動力學衍射. 第7至8章分彆介紹X射綫吸收、共振散射和X射綫成像.附錄具體包括散射與吸收截麵、經典電偶極輻射、電磁場量子化、高斯統計、傅立葉變換、X射綫與中子的比較等讀懂本書所需要的數學定理或運算、物理學知識等，以及製作本書部分圖片的計算機程序列錶、習題答案及提示.

本書是X射綫、特彆是同步輻射應用領域的本科生和研究生以及科研工作者的必備基礎參考書，也是凝聚態物理和材料物理專業的研究生瞭解X射綫技術的一本閤適教材.通過係統的學習，可以更加全麵地瞭解並深入地掌握這些實驗技術，從而可以根據實際工作需要選擇閤適的實驗技術.

Jens Als-Nielsen，延斯•埃爾斯-尼爾森，丹麥哥本哈根尼爾斯•玻爾研究所教授.研究領域為中子散射和同步輻射X射綫物理學.

Des•McMorrow，戴斯•麥剋莫羅，英國倫敦大學學院納米技術中心教授.在過去30年裏，緻力於發展和應用X射綫技術來研究關聯電子材料的基本性質.

譯者簡介：封東來，復旦大學物理係教授、博士生導師. 1994年畢業於中國科技大學近代物理係，2001年於美國斯坦福大學物理係獲得博士學位.從2002年開始在復旦大學任教至今, 現任復旦大學應用錶麵物理國傢重點實驗室主任. 多年來在國內外十餘個同步輻射實驗室進行過實驗, 並在復旦大學講授相關課程. 擔任多個國際超導和同步輻射領域主要會議的主席、程序委員會主席、組委，以及Physical Review Letters凝聚態物理部副編輯、《中國物理快報》副主編.

主要應用角分辨光電子能譜、 X射綫彈性和非彈性散射等同步輻射實驗方法，並結閤氧化物分子束外延和掃描隧道顯微鏡，來研究強關聯體係等復雜量子材料及其微結構.在銅基和鐵基高溫超導、莫特絕緣體、電荷和磁有序材料等領域做齣許多重要工作. 發錶論文100餘篇，被引用5000多次.曾獲得過國傢自然科學傑齣青年基金、聯閤國教科文組織青年科學傢奬、中國青年科技奬、海外華人物理學會亞洲成就奬、中國物理學會“葉企孫”奬、亞太物理學會聯盟楊振寜奬、上海市自然科學牡丹奬、上海市自然科學一等奬等榮譽.

目錄

譯者序言
作者為中譯本的緻辭
第二版序言
第一版序言
第一版緻謝
使用指南

1X射綫及其與物質相互作用
1.1X射綫：波和光子
1.2散射
1.2.1單個電子
1.2.2單個原子
1.2.3單個分子
1.2.4晶體
1.2.5一個自由電子的康普頓散射
1.3吸收
1.4摺射和反射
1.5相乾性
1.6磁相互作用
1.7深入閱讀材料

2X光源
2.1早期的曆史和X光管
2.1.1X光源的早期曆史
2.1.2標準的X光管和鏇轉陽極X光源
2.2同步輻射介紹
2.2.1同步輻射
2.2.2X光束的特徵：亮度
2.3從圓弧軌道發齣的同步輻射
2.3.1多普勒效應和同步輻射的自然張角
2.3.2同步輻射的特徵頻率
2.3.3輻射通量，功率和頻譜
2.3.4舉例：ESRF的彎鐵輻射
2.3.5小結：彎鐵輻射
2.4波蕩器的輻射
2.4.1波蕩器的參數
2.4.2本徵波長λ1
2.4.3高次諧波
2.4.4單色度和角度準直度
2.4.5螺鏇型波蕩器
2.4.6發射度和衍射極限
2.4.7波蕩器亮度
2.4.8總結：波蕩器輻射
2.5扭擺器輻射
2.6自由電子激光
2.7緊湊型光源
2.8相乾體積和光子簡並度
2.9深入閱讀材料
2.10習題

3界麵的摺射和反射
3.1摺射，散射過程中的相移
3.2摺射率和散射長度密度
3.3包含吸收的摺射率
3.4X射綫區的斯涅耳定律和菲涅耳等式
3.5均勻平闆的反射
3.6多層膜的鏡麵反射
3.6.1運動學近似
3.6.2Parratt嚴格迭代方法
3.7有梯度界麵的反射率
3.8粗糙界麵和錶麵
3.8.1菲涅耳反射率的極限情況
3.8.2無關聯的錶麵
3.8.3關聯錶麵
3.9反射率研究舉例
3.9.1朗繆爾膜
3.9.2液晶的自由錶麵
3.10X射綫光學
3.10.1X光摺射光學
3.10.2麯麵鏡
3.11深入閱讀材料
3.12習題

4運動學散射I:非晶態材料
4.1兩電子體係
4.1.1兩電子體係
4.1.2方嚮平均
4.2一個原子的散射
4.2.1彈性散射和原子形狀因子
4.2.2非彈性散射
4.3一個分子的散射
4.4液體和玻璃體的散射
4.4.1徑嚮分布函數
4.4.2液體的結構因子
4.4.3過冷液體的結構
4.5小角X光散射（SAXS）
4.5.1孤立顆粒的形狀因子
4.5.2長波極限：Guinier分析
4.5.3短波極限：Porod分析
4.5.4形狀因子隨顆粒形狀的變化
4.5.5多分散性
4.5.6顆粒間相互作用
4.5.7膠束到囊泡轉變的動力學
4.6深入閱讀材料
4.7習題

5運動學散射II:晶體序
5.1晶體的散射
5.1.1晶體結構：晶格和基元
5.1.2散射振幅的分解
5.1.3勞厄條件
5.1.4倒格子
5.1.5勞厄和布拉格條件的等價性
5.1.6一維、二維和三維中的對晶格求和
5.1.7晶胞結構因子
5.1.8Ewald球麵
5.2準周期結構
5.2.1被非公度調製的晶體
5.2.2準晶
5.3晶體截斷棒
5.4晶格振動，德拜沃勒因子和TDS
5.5小晶粒的散射強度
5.5.1洛倫茲因子
5.5.2消光
5.5.3吸收效應：延展麵幾何設置
5.5.4二維下的洛倫茲因子
5.6運動學散射的應用
5.6.1粉末衍射
5.6.2縴維的衍射
5.6.3二維晶體學
5.7深入閱讀材料
5.8習題

6完美晶體的衍射
6.1單原子層：反射和透射
6.2少數層原子的運動學反射
6.3達爾文理論和動力學衍射
6.3.1基本差分方程
6.3.2分離T場和S場
6.3.3T場和S場的嘗試解
6.3.4振幅反射率，S0/T0
6.4達爾文反射率麯綫
6.4.1達爾文寬度
6.4.2消光深度
6.4.3積分強度
6.4.4駐波
6.4.5高階反射
6.4.6吸收效應
6.4.7非對稱式布拉格構型
6.5杜濛德圖
6.5.1一塊晶體
6.5.2以對稱式布拉格構型排布的兩塊晶體
6.6深入閱讀材料
6.7習題

7光電吸收
7.1孤立原子的X射綫吸收
7.1.1自由電子近似
7.1.2優於自由電子近似的方法
7.2EXAFS和近邊結構
7.2.1實驗考慮
7.2.2理論概述
7.2.3實例:CdTe納米晶體
7.3X射綫二嚮色性
7.4角分辨光電子能譜
7.5深入閱讀材料
7.6習題

8共振散射
8.1強迫的帶電振子
8.1.1色散修正：實部和虛部
8.1.2總散射截麵
8.1.3色散修正與摺射率
8.1.4吸收截麵
8.2原子作為振子的一個集閤
8.3KramersKronig關係
8.4對f′的數值估算
8.4.1簡單模型
8.4.2更實際的方法
8.5Friedel定律的失效和Bijvoet對
8.5.1實例：ZnS中的絕對極化方嚮
8.5.2手性晶體的Bijvoet實驗
8.6晶體學中的相位問題
8.6.1MAD方法
8.7量子力學描述
8.8深入閱讀材料
8.9習題

9X光成像
9.1X光成像簡介
9.2吸收襯度成像
9.2.1造影和斷層成像術
9.2.2顯微術
9.2.3舉例:X射綫透射顯微術
9.3相襯成像
9.3.1自由空間傳播
9.3.2光柵乾涉法
9.4相乾散射成像
9.4.1相乾光束和散斑圖案
9.4.2通過過采樣獲取相位
9.4.3舉例:金的納米顆粒成像
9.5全息照相術
9.6深入閱讀材料
9.7習題

附錄
附錄A散射與吸收截麵
附錄B經典電偶極輻射
附錄C電磁場量子化
附錄D高斯統計
附錄E傅立葉變換
附錄FX射綫與中子的比較
附錄GMATLAB 計算機程序
附錄H習題答案及提示

參考文獻
索引
符號錶
物理常數錶
· · · · · · (收起)