超快激光光谱原理与技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翁羽翔 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122160102

商品编码：1027857059

出版时间：2013-07-01

作  者:翁羽翔 著作 定  价:128 出 版 社:化学工业出版社 出版日期:2013年07月01日 页  数:456 装  帧:精装 ISBN:9787122160102     《超快激光光谱原理与技术基础》是国家科学技术学术著作出版基金资助出版的很好科技图书。系统介绍超快光谱测量的基本原理，测量方法及各种相关器件，并融合了一线工作者自身的经验和体会，不仅让初入门者对整个领域有一个富有整体感的认识，也从中学到一些实用的技能和方法。《超快激光光谱原理与技术基础》可作为从事时间分辨光谱研究科技人员的参考书，尤其适合进入该领域的研究生。书中对光谱学一些基本概念的阐述及光学实验技能的介绍也适合本科高年级学生。
●第1章 时间分辨光谱技术导论
●1.1 时间分辨光谱概述
●1.1.1 时间分辨简介
●1.1.2 飞秒化学
●1.2 量子波包
●1.2.1 量子力学波包
●1.2.2 里德堡（Rydberg）态波包
●1.2.3 波包再现结构
●1.2.4 波包的制备与激发光脉宽
●1.2.5 波包的产生
●1.2.6 波包运动的实验测量方法
●1.2.7 波包测量实例分析
●1.3 密度矩阵表示
●1.3.1 相干态的密度矩阵表示
●1.3.2 密度算符与密度矩阵
●1.3.3 纯态和混合态
●1.3.4 混合态的密度矩阵
●1.4 飞秒光相干振动激发的唯象处理
●1.5 低频振动相干态冲击受激拉曼散射实验测量及理论分析
●1.5.1 相干态冲击受激拉曼散射泵浦-探测实验测量
●部分目录

内容简介

    《超快激光光谱原理与技术基础》较系统地介绍了超快光谱研究所涉及的理论基础和实验技能。《超快激光光谱原理与技术基础》共16章，主要内容包括：时间分辨光谱的历史和进展，分子光谱学基础，飞秒激光技术，非线性光谱学基础、原理及其应用，二维光谱实验及应用，飞秒瞬态吸收光谱技术及数据分析方法，荧光偏振及各向异性原理，超快荧光测量技术，飞秒激光脉冲性质表征方法，脉冲升温-纳秒时间分辨中红外瞬态吸收光谱，激光光谱实验中噪声与微弱信号测量以及计算机接口技术。

翁羽翔 著作     翁羽翔，中国科学院物理研究所研究员，国家杰出青年基金获得者。长期从事超快时间分辨激光光谱的研究工作，主持建立纳秒时间分辨瞬态可见光光谱测量系统、建成了靠前**水平的飞秒时间分辨瞬态吸收光谱仪，并研制成功飞秒光参量放大器。特别在时间分辨中红外激光光谱，立足靠前的自主知识产权技术，建立了能够测定半导体晶格内及束缚态载流子的驰豫动力学的探测设备。

现代材料科学中的高通量计算方法 简介 本书系统地阐述了在现代材料科学研究中占据核心地位的高通量计算方法。随着计算能力的飞速提升和理论方法的不断完善，通过计算机模拟来预测和设计新材料已成为可能，并极大地加速了材料的发现与优化进程。本书旨在为材料研究人员、物理学家、化学家以及相关领域的工程师提供一套全面、深入且实用的理论框架和操作指南，使其能够有效地利用这些强大的计算工具来解决复杂的材料科学问题。 第一部分：理论基础与计算框架 本书的开篇部分，首先奠定了高通量计算所需的基础理论。我们将从量子力学的基本原理入手，深入探讨适用于材料模拟的近似方法。 第一章：量子力学在材料模拟中的基石 本章详细介绍了描述材料内部电子行为的薛定谔方程及其挑战。重点阐述了为什么需要近似方法，并详细剖析了密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）的核心思想——霍恩伯格-科恩定理。我们将细致地比较不同的交换关联泛函（如LDA, GGA, Meta-GGA及其含范德华修正），分析它们在精度和计算成本之间的权衡，这是高通量计算选择方法的关键决策点。 第二章：周期性系统的计算表示 材料科学研究的重点往往是晶体结构。本章讲解如何利用布洛赫定理来简化周期性边界条件下的电子结构计算。内容包括倒易空间中的积分方法（如Gamma点采样与K点网格的选择），以及如何在实际计算中优化K点网格的密度以确保计算结果的可靠性，同时控制计算资源消耗。我们还将讨论如何构建和优化超胞模型以模拟缺陷、表面和界面结构。 第三章：计算的收敛性与误差分析 对于高通量工作流程而言，保证每一步计算的稳定性和可重复性至关重要。本章专门讨论计算的收敛性标准，包括能量收敛、力的收敛以及应力张量的收敛。我们将提供一套实用的误差预算方法，帮助用户量化计算结果中的固有不确定性，这是区别于经验性方法的关键所在。 第二部分：高通量计算的工作流程与工具 高通量计算的核心在于自动化和并行化。本部分将聚焦于如何构建高效、可扩展的计算流程。 第四章：自动化脚本与工作流管理 本章详细介绍了如何利用脚本语言（如Python及其科学计算库）来连接不同的计算包。内容涵盖输入文件的自动生成、作业调度系统（如Slurm, PBS）的调用、计算过程的监控以及输出结果的自动解析。我们将以一个实际的材料筛选流程为例，演示如何实现从结构输入到性质提取的全自动化。 第五章：开源计算包的深度应用 本书将重点介绍当前主流且适用于高通量计算的开源软件包，例如VASP (Vienna Ab initio Simulation Package) 和 Quantum ESPRESSO。我们将不再仅停留在基本安装和运行上，而是深入探讨其高级功能，如并行效率优化、混合精度计算的使用，以及如何针对特定体系（如磁性材料或大分子体系）进行参数调优。 第六章：数据库构建与数据挖掘 高通量计算的产出是海量的结构-性质数据。本章讲解如何有效地组织和存储这些数据，并介绍材料基因组计划（Materials Genome Initiative, MGI）背景下的数据管理最佳实践。内容包括使用NoSQL数据库存储复杂结构信息、开发数据查询接口，以及利用机器学习方法对已计算数据库进行初步筛选和趋势预测。 第三部分：关键材料性质的计算模拟 本部分将具体展示高通量计算如何应用于预测和解析多种重要的材料性质。 第七章：结构优化与相图构建 晶体结构的优化是所有计算的起点。本章不仅涵盖了静态结构的优化，还扩展到高压或高温条件下的结构搜索，例如利用基于能量的结构搜索算法（如CALYPSO或USPEX）。此外，我们将详细介绍如何通过热力学稳定性分析（如形成能、虚晶能）来构建和解读复杂的二元或三元相图，这对于材料的合成至关重要。 第八章：电子结构与输运性质的预测 本章关注材料的电子特性。除了基础的能带结构和态密度计算，我们还将深入探讨如何计算更复杂的性质，例如有效质量、带隙的精确计算（使用HSE06或GW方法进行后处理），以及如何通过玻尔兹曼输运方程（BTE）来预测热导率和电导率。 第九章：机械性能与动力学模拟 材料的力学响应是其应用的关键。本章讲解如何利用有限元方法与DFT相结合来计算弹性常数、杨氏模量和泊松比。对于动力学模拟，我们将区分基于DFT的分子动力学（AIMD）与利用预训练势函数的经典分子动力学（ReaxFF或Machine Learning Potentials）。AIMD的应用重点在于捕捉高温下的结构弛豫和原子扩散机制。 第十章：光谱学特性的模拟 虽然本书侧重于计算，但理解如何模拟可与实验对比的光谱数据是验证计算结果的关键。本章介绍如何计算X射线吸收谱（XAS）、X射线发射谱（XES）以及拉曼散射谱。我们将重点解析如何利用线性响应理论来模拟这些线性或非线性的光学响应，并讨论如何修正色散校正和自相互作用误差。 结论与展望 全书最后将对当前高通量计算的局限性进行诚实的评估，例如对长程有序体系的挑战、对稀有元素体系的数据库稀疏性，以及复杂动态过程的模拟难度。展望未来，本书将简要介绍机器学习在势能面构建和加速计算中的前沿应用，为读者指明下一阶段的研究方向。 本书的编写风格力求严谨而实用，通过大量的案例分析和代码片段，确保读者不仅理解理论，还能立即将其应用于实际的研究工作中。

评分☆☆☆☆☆

从一个实际应用者的角度来看，我最看重的是本书在应用实例部分能有多大的广度和深度。超快光谱技术早已不局限于基础物理研究，它在材料科学、生物成像甚至精密制造领域都有广泛应用。我期望看到书中能涵盖诸如时间分辨折射率测量、高次谐波产生（HHG）的最新应用案例，甚至是与太赫兹光谱技术的交叉融合。如果作者能提供一些具体的应用路线图，指导读者如何根据实验需求选择合适的超快光源和诊断工具，那就具有极高的实操价值。这种从基础原理到前沿应用的无缝衔接，是判断一本专业书籍优劣的关键标准。

评分☆☆☆☆☆

这本《超快激光光谱原理与技术基础》的封面设计得相当扎实，一看就是那种能沉下心来读下去的专业书籍。我初略翻阅了一下目录，感觉内容编排得非常系统化，从基础的光学原理讲起，逐步深入到超快激光的产生机制、关键技术和实际应用。对于我们搞科研的来说，这种由浅入深的结构简直是福音，能帮我们快速构建起一个完整的知识体系。我尤其期待它在飞秒和皮秒脉冲的生成与表征部分能给出更详尽的讨论，毕竟这块内容是目前很多前沿实验的瓶颈。如果书中能辅以丰富的实验案例和清晰的图表说明，那无疑会是极佳的参考资料，我相信这本书能成为我们实验室案头必备的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和纸张质量给我留下了非常好的印象，这是很多技术书籍常常忽略的细节。厚实的纸张保证了印刷的清晰度，特别是那些涉及复杂光谱曲线和设备结构图的地方，细节都能看得一清二楚。我关注的重点在于“技术基础”这四个字，希望它不仅仅停留在理论阐述，更能深入到实际操作层面。比如，在超快激光器搭建与调试这一章节，我希望能看到关于常见故障排除的实用建议，或者是一些特定波长输出的优化技巧。如果能加入一些国际前沿研究团队的最新进展综述，那就更完美了，这样能让我们站在巨人的肩膀上快速跟进最新的研究热点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格似乎非常严谨且逻辑性极强，每一段话都像是经过深思熟虑的推敲。我比较好奇的是，在讲解像自相关、互相关这类时间测量技术时，作者是如何权衡数学推导的详略程度的？对于初学者来说，清晰的物理图像比繁复的数学证明可能更重要，但对于资深研究者，严密的数学基础又是不可或缺的。我希望这本书能在保持学术严谨性的同时，兼顾不同层次读者的需求，或许通过附录或脚注的方式补充一些深度数学推导会是很好的折中方案。总而言之，这本书散发出一种踏实可靠的学术气息，让人对其中蕴含的知识体系充满期待。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我以前接触过一些相关的教材，大多是侧重于某一单一领域，比如要么偏重于时域测量，要么只讲非线性光学效应。而这本书的标题暗示了一种更全面的覆盖，这正是我所需要的。我特别想知道它如何处理脉冲的非线性效应与光谱展宽之间的复杂关系，这在实现更高峰值功率时至关重要。如果作者能在阐述理论的同时，加入一些历史发展脉络的梳理，比如从锁模技术诞生至今的关键突破点，那会让学习过程更加生动有趣，理解起来也会更加深刻，避免了枯燥的公式堆砌。这本书的学术深度值得信赖，对想深入理解激光与物质相互作用机理的人来说，是个不可多得的资源。