大学物理新教程（上） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京邮电大学出版社

作者:刘银春

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:2008-12

价格:25.50元

装帧:

isbn号码:9787563518852

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《现代化学前沿探索》 书籍简介 《现代化学前沿探索》是一本面向高等院校化学、材料科学、生物技术以及相关工科专业学生和研究人员的专业著作。本书旨在提供一个全面而深入的视角，涵盖21世纪化学领域最具活力和突破性的研究方向，重点关注那些正在重塑基础科学与工程应用边界的前沿技术与理论模型。本书内容组织严谨，逻辑清晰，力求在深度与广度之间取得完美平衡，既适合作为专业课程的参考教材，也是科研人员追踪最新进展的必备工具书。 第一部分：量子化学与计算模拟的革新 本部分聚焦于计算化学在解决复杂化学问题中的核心作用。我们首先回顾了密度泛函理论（DFT）在处理多电子体系中的最新发展，特别是针对强关联电子体系和过渡金属催化剂的改进方法，例如引入动态平均场理论（DMFT）的混合方法。接着，本书详细介绍了从头算方法（如耦合簇理论CCSD(T)）在精度提升和计算效率优化方面的最新突破，特别是如何通过引入低秩近似和张量网络方法来处理大规模分子系统和晶体结构预测。 一个重要的章节专门讨论了机器学习（ML）在化学中的应用。我们探讨了如何利用高维势能面拟合、生成模型（如变分自编码器VAE和生成对抗网络GAN）来加速分子动力学模拟，以及如何结合图神经网络（GNN）来预测反应路径和反应速率常数。这部分内容不仅涵盖了基础的算法原理，更提供了大量实际案例，展示了AI如何推动新材料筛选和药物设计的效率革命。 第二部分：先进材料的结构与功能调控 本卷深入探讨了具有特定光、电、磁或生物学功能的先进功能材料的设计与合成。 2.1 纳米尺度材料的精确构筑： 重点介绍了二维材料的原子级可控制备，包括化学气相沉积（CVD）技术在单层石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）以及MXenes上的最新进展。书中详细分析了晶界工程和缺陷工程如何精确调控这些材料的电荷传输特性和催化活性。此外，我们还探讨了量子点（QDs）的表面钝化策略和尺寸效应控制，着重介绍了它们在新型显示技术（如QLED）和生物成像中的应用潜力。 2.2 有机电子学与光电器件： 本章侧重于高迁移率有机半导体的设计原理，包括分子堆积模式（$pi-pi$ 堆积）的理论分析及其对载流子输运的影响。详细阐述了有机光伏（OPV）器件中非富勒烯受体材料的结构优化策略，以及如何通过界面修饰来降低激子淬灭损失。在柔性电子学方面，本书探讨了可拉伸聚合物和自修复材料的最新进展。 2.3 多孔材料与能源存储： 详细介绍了金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的合成策略与结构多样性。重点分析了如何通过孔道环境的化学修饰（如引入活性位点、手性中心）来提高其在气体分离（如$ ext{CO}_2$捕集）、选择性催化以及储氢方面的性能。在能源存储方面，我们深入剖析了固态电解质的离子传导机理，特别是聚合物基和无机陶瓷基固态电解质的界面兼容性挑战与突破。 第三部分：动态过程与反应机理的精细观测 本部分关注于如何利用尖端技术实时、原位地观测化学反应的瞬态过程和微观机理。 3.1 超快光谱学的前沿应用： 重点介绍了二维光谱学（2D-IR, 2D-Vis/Vis）在解析分子振动态和电子态耦合方面的能力。通过对复杂溶液中能量转移过程、光化学反应路径的解析，读者可以理解能量如何在皮秒甚至飞秒尺度上分布和耗散。本书详细解读了时间分辨光电子能谱（TRPES）在观测电子在分子轨道间跃迁过程中的独特优势。 3.2 显微技术与单分子分析： 深入探讨了球差校正透射电子显微镜（STEM/HRTEM）在解析非晶态材料和催化剂纳米颗粒表面结构中的最新应用。特别强调了原位（In-situ）电化学/光照TEM技术如何揭示催化反应的实时活性相和失活机理。此外，本书也介绍了单分子荧光共振能量转移（smFRET）技术在生物大分子构象变化研究中的突破性进展。 3.3 反应动力学与催化新范式： 讨论了光催化和电催化领域的最新进展。在光催化方面，分析了如何通过能带工程和载流子分离效率的提升来设计高效的可见光驱动催化剂，应用于水分解和二氧化碳还原。在电催化方面，深入剖析了电极/电解液界面的结构敏感性，以及如何利用先进的原位X射线吸收谱（XAS）技术来确证反应过程中的中间体物种。 结语 《现代化学前沿探索》不仅是一本知识的汇编，更是一张通往未来化学研究蓝图的指引图。本书强调跨学科的融合，鼓励读者将物理学的基本原理与化学的实践操作相结合，以应对能源、环境和健康等全球性挑战。掌握这些前沿技术和理论，是新一代化学家和材料科学家实现颠覆性创新的基石。

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从排版和印刷质量上来说，这本书也体现了出版社的专业水准。纸张的选用很不错，长时间阅读下来眼睛的负担相对较小，墨迹清晰，没有出现模糊或重影的情况，这对于需要反复研读和在书上做笔记的学习者来说非常重要。书本的装帧设计也偏向于实用性，虽然不像某些精装书那样华丽，但足够坚固耐用，能够经受住多次翻阅和携带。尤其值得称赞的是公式的排版，长串的公式结构清晰，各项的下标和上标区分明确，这在物理教材中至关重要，因为一个微小的角标错误就可能导致物理意义的完全偏离。另外，章节之间的过渡和目录的设计也非常人性化，很容易就能定位到需要的知识点，这在复习和查阅资料时提供了极大的便利。整体而言，这本书在硬件和软件（内容和设计）上都达到了很高水准，是一本值得信赖和长期使用的物理学习伙伴。

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这本教材的编排实在令人印象深刻，尤其是对基础概念的阐述，深入浅出，让人感觉物理不再是遥不可及的抽象公式堆砌。它很注重将物理原理与实际生活中的现象联系起来，比如在讲解力学部分时，作者会引用大量的工程实例和日常观察，比如为什么桥梁需要特定的结构设计，或者惯性在不同运动状态下的表现。这种贴近实际的讲解方式，极大地激发了我学习的兴趣，让我不再觉得物理仅仅是考试的工具。书中的插图和图示质量非常高，不仅仅是简单的示意图，而是经过精心设计的模型，能够直观地展现出物理过程的动态变化，比如电场线或磁场线的分布，用图形化的方式比单纯的文字描述更具说服力。而且，习题的设计也很有层次感，从基础的计算题到需要综合运用多个知识点的分析题，难度梯度设置合理，让我能够逐步巩固所学知识，而非一上来就被难题吓倒。对于初学者来说，这本书无疑提供了一个非常友好的入门平台，它没有一开始就堆砌复杂的数学工具，而是循序渐进地引入，让人在理解物理图像的基础上，再进行数学化处理，这对培养物理思维至关重要。

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我对这套书的结构和内容的深度感到非常满意，它在处理经典物理学的核心内容时，展现出一种严谨的学术态度，但同时又避免了过度追求数学形式的美感而忽略了物理图像的建立。例如，在热力学与统计物理的交界处，作者的处理方式相当巧妙，它没有将统计力学视为一个独立的、需要全新思维模式的学科，而是将其有机地融入到宏观热力学现象的微观解释中。这种宏观与微观的贯穿性，使得我对熵增定律等概念的理解不再停留在表面的“混乱度”描述上，而是深入到了粒子运动的统计规律层面。书中的推导过程详略得当，重要的定理和定律的推导步骤都清晰可见，关键的假设和模型选择也有明确的注释，这一点对于我这种喜欢“刨根问底”的读者来说尤其重要。阅读过程中，我很少需要频繁地翻阅其他参考资料去补全某个逻辑跳跃点，这极大地提高了学习效率。总而言之，它提供了一个扎实且富有洞察力的视角来看待基础物理学的基本框架。

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这本书在数学工具的应用上把握得非常精准，它充分尊重了物理学研究的本质，即数学是描述物理实在的语言，而非目的本身。作者并没有为了展示数学技巧而引入不必要的复杂积分或张量分析，而是适时地引入当前物理问题所必需的数学工具，并且在引入的同时，会简要回顾其物理意义。例如，在处理振动和波动的章节，对傅里叶分析的引入非常自然，重点强调的是其作为一种“展开”和“分解”物理信号的物理操作意义，而不是纯粹的数学变换。这种“物理先行，数学跟进”的策略，极大地帮助我克服了对高等数学工具在物理中应用的畏惧感。此外，书中对于矢量分析、微积分在场论中的应用讲解，都保持了极高的清晰度，清晰地标注了每一步的物理假设。这使得学习过程更加流畅，不再是两张皮的学习体验——学数学和学物理两头跑，而是真正将两者融为一体，构建了一个统一的知识体系。

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这本书的语言风格非常具有个人特色，读起来不像一本冰冷的教科书，反而像是一位经验丰富、且富有激情的老师在耳边耐心讲解。它在正式的学术论述之余，穿插了一些对物理学史的简短回顾，比如某个重要定律的发现背景和当时科学界的争论焦点，这让原本枯燥的定律拥有了“人情味”和历史厚重感。这种叙事方式有效缓解了阅读的疲劳感，也让我更深刻地理解了科学知识是如何在不断的探索和修正中建立起来的。再者，书中的一些拓展阅读部分，虽然不是考试的重点，但内容却极其精彩，涉及了现代物理的一些前沿概念在经典框架下的影子，比如对连续介质模型的局限性的探讨，这为我未来学习更深层次的课程打下了很好的基础和好奇心。唯一的“小瑕疵”可能是，对于某些已经有一定基础的读者而言，前几章的铺垫略显冗长，但从整体教学效果来看，这种“慢热”的开局无疑是为后来更复杂的知识体系打下了坚不可摧的地基。

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