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出版者:

作者:Kuhn, Hans/ Forsterling, Horst-Dieter/ Waldeck, David H.

出品人:

页数:1084

译者:

出版时间:2009-3

价格:1057.00

装帧:

isbn号码:9780470089644

丛书系列:

图书标签:

教材
化学
物理化学
热力学
量子化学
化学动力学
统计力学
分子结构
光谱学
溶液化学
电化学
表面化学

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具体描述

Principles of Physical Chemistry, Second Edition uniquely uses simple physical models as well as rigorous treatments for understanding molecular and supramolecular systems and processes. In this way the presentation assists students in developing an intuitive understanding of the subjects as well as skill in quantitative manipulations. The unifying nature of physical chemistry is emphasized in the book by its organization - beginning with atoms and molecules, and proceeding to molecular assemblies of increasing complexity, ending with the emergence of matter that carries information, i.e. the origin of life, a physicochemical process of unique importance. The aim is to show the broad scope and coherence of physical chemistry.

《非线性动力学与混沌系统导论》内容简介本书旨在为对复杂系统和不可预测现象感兴趣的读者提供一个全面且深入的非线性动力学与混沌系统导论。它不侧重于平衡态下的热力学或统计力学，而是聚焦于系统随时间演化的非线性、非平衡行为，以及这些行为如何导致看似随机的、但本质上由确定性方程支配的混沌现象。全书结构严谨，从基础的数学工具入手，逐步过渡到复杂的物理和工程应用。我们力求在保持理论深度和数学严谨性的同时，确保概念的直观可理解性，避免过度依赖高深晦涩的数学推导，转而强调物理图像和几何解释。第一部分：非线性系统的基础本部分奠定非线性动力学的数学基础，区别于线性系统可预测的简单叠加原理。第一章：一维映射与周期性我们将从最简单的离散时间系统——一维映射（如逻辑斯蒂映射、皮卡德映射）开始。详细探讨系统的定点、稳定性和不稳定性的概念。通过分岔图（Bifurcation Diagrams）的绘制与分析，读者将直观理解系统参数微小变化如何引发定性行为的突变。我们深入分析倍周期分岔序列，这是通往混沌的经典路径。第二章：相空间与流本章转向连续时间系统，介绍相空间（Phase Space）的概念，这是描述系统状态演化的核心几何空间。我们将详细解析流（Flow）的概念，包括轨迹（Trajectories）、极限环（Limit Cycles）以及鞍点、节点、霍普夫分岔等基本相平面分析工具。对于二阶自治系统，我们将运用相平面分析法，解析诸如范德波尔振荡器（Van der Pol Oscillator）等经典非线性振荡现象的维持机制。第三章：线性稳定性分析与雅可比矩阵为了量化系统在平衡点附近的局部行为，本章回归线性近似，但强调其在非线性系统分析中的局限性。详细介绍雅可比矩阵的计算及其特征值在判断局部稳定性的关键作用。特别讨论当特征值为纯虚数或零时，系统行为的复杂性及其预示的非平凡分岔现象。第二部分：混沌的几何与拓扑本部分是全书的核心，旨在揭示混沌现象的内在结构，即混沌并非随机，而是具有复杂的拓扑结构。第四章：奇异吸引子与分岔我们将探讨吸引子（Attractors）的类型，重点分析那些无法简化为简单的点或环的结构——奇异吸引子（Strange Attractors）。通过对洛伦兹系统（Lorenz System）的深入剖析，读者将理解湍流和大气对流等宏观现象如何与微观的混沌动力学联系起来。详细描述Hopf分岔、牛梅尔分岔（如鞍结分岔）等，解释这些分岔如何导致复杂吸引子的出现。第五章：庞加莱截面与高维系统为了在有限的几何空间中分析高维系统的演化，本章引入庞加莱截面（Poincaré Sections）技术。通过将连续流映射到低维离散映射，我们可以清晰地观察周期轨道的倍增和混沌的形成过程。本章还会涉及湍流系统的基本概念，如欧拉方程的非线性挑战。第六章：分形几何与混沌的度量混沌系统的吸引子通常具有分形结构。本章介绍分形维度的概念，如豪斯多夫维数和盒计数维数（Box-Counting Dimension），并将其应用于量化奇异吸引子的“复杂性”。此外，我们将介绍描述混沌运动的关键指标：李雅普诺夫指数（Lyapunov Exponents）。正的最大李雅普诺夫指数是系统对初始条件敏感性的数学证明，是判断混沌的黄金标准。第三部分：混沌的普适性与应用本部分探讨混沌现象在不同物理领域中的普适性，并介绍控制和同步混沌系统的基本策略。第七章：费根鲍姆常数与普适性本章探讨费根鲍姆（Feigenbaum）常数在不同非线性系统（无论其物理本质如何）中倍周期分岔序列收敛速度的惊人一致性。这揭示了非线性动力学中深层次的普适性原理，即系统的行为在通往混沌的临界点附近具有独立于微观细节的普适规律。第八章：随机性与噪声的区分详细区分内在的确定性混沌（Deterministic Chaos）和外源的随机过程（Stochasticity）。通过对包含噪声项的系统分析，探讨如何利用动力学方法从实际测量数据中识别和分离真正的混沌信号与背景噪声。引入嵌入维度（Embedding Dimension）和时间延迟的估计方法（如虚假最近邻法），这是从实验数据重构相空间的关键步骤。第九章：混沌控制与同步最后，本章将焦点转向实际应用。介绍几种主要的混沌控制方法，如奥伯希米尔-肯尼迪（OGY）方法，通过微小的、有针对性的外部扰动将混沌轨迹引导至期望的周期轨道。此外，我们将探讨混沌同步（Chaos Synchronization）的原理及其在通信和复杂网络中的潜在应用。目标读者本书适合物理学、工程学、数学、生物学及复杂系统科学等领域的本科高年级学生和研究生，以及需要深入理解非线性现象的科研人员和工程师。对初级微积分和基础常微分方程有基本了解的读者将能更好地吸收本书内容。本书旨在提供一个坚实的理论框架，以理解自然界和工程系统中普遍存在的复杂性和不可预测性。