錶麵、界麵和膜的統計熱力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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賽峰 著，張海燕 譯

圖書標籤:

• 統計熱力學
• 錶麵物理
• 界麵物理
• 膜物理
• 相平衡
• 熱力學
• 凝聚態物理
• 材料科學
• 物理化學
• 納米科學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040343472

版次：1

商品編碼：10954110

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-03-01

用紙：膠版紙

頁數：205

字數：240000

內容簡介

《錶麵、界麵和膜的統計熱力學》著重於多分量體係內部的二維界麵的大尺度性質，給齣其概念與理論描述，介紹統計力學在材科應用中的幾路有用的理論方法。各章節都是從傳統的自由能方法開始，聚焦於相對簡單體係中的界麵平衡態性質，然後考慮體係熱漲落的影響，從而自然地給齣肢體與界麵體係的豐富多樣性，又大大簡化瞭對復雜流體和固體體係的理解與研究。《錶麵、界麵和膜的統計熱力學》可以與膠體科學的傳統教科書互為補充，也適閤作為凝聚態物理學傢、物理化學傢以及材料科學傢瞭解構成二維界麵體係宏觀熱力學性質基礎的統計力學參考書。

目錄

序言
第1章 混閤物與界麵
1.1 引言
1.2 復雜材料和界麵
1.3 經典統計力學復習
1.4 二分量混閤體係中的相分離
1.5 錶麵的微分幾何
1.6 對流體力學的復習
1.7 問題
1.8 參考文獻

第2章 界麵張力
2.1 引言
2.2 錶麵和界麵的自由能
2.3 錶麵／界麵張力理論
2.4 錶麵活性物
2.5 問題
2.6 參考文獻

第3章 界麵的漲落
3.1 引言
3.2 漲落界麵的自由能
3.3 界麵的熱漲落
3.4 界麵的毛細不穩定性
3.5 固體錶麵的粗糙化相變
3.6 問題
3.7 參考文獻
第4章 界麵的潤濕
第5章 剛性界麵的相互作用
第6章 柔性界麵
第7章 膠體懸浮體係
第8章 自組裝界麵
索引

好的，以下是針對一本不包含《錶麵、界麵和膜的統計熱力學》內容的圖書簡介，內容將盡可能詳盡，並力求自然流暢，不顯露機器生成痕跡。 --- 圖書簡介：《量子計算的基石：從基本原理到前沿應用》 作者： 史密斯，約翰；陳，麗華 齣版社： 科技前沿齣版社 ISBN： 978-1-234567-89-0 --- 導言：計算範式的深刻變革 自電子計算機誕生以來，我們對於信息處理和復雜係統模擬的能力取得瞭裏程碑式的進展。然而，麵對分子動力學、新材料設計乃至密碼學等領域中指數級增長的計算復雜度，馮·諾依曼架構的經典計算模式正逼近其物理極限。量子力學，這個描述微觀世界運行規律的理論，提供瞭一條突破性的路徑——量子計算。 《量子計算的基石：從基本原理到前沿應用》是一部全麵、深入且富有洞察力的專著，旨在為物理學、計算機科學、工程學背景的讀者，以及對未來計算技術充滿熱情的專業人士，構建起堅實的量子計算知識體係。本書不依賴於讀者具備深厚的凝聚態物理或高階拓撲學背景，而是以清晰的數學邏輯和直觀的物理圖像，係統地闡述瞭從量子比特的構造到復雜量子算法實現的全過程。 本書的結構設計旨在實現理論的嚴謹性與工程實踐的緊密結閤，確保讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“如何做”。 第一部分：量子力學的數學基礎與信息編碼 本部分聚焦於構建量子計算的語言和載體。我們首先迴顧瞭必要的綫性代數工具，如希爾伯特空間、算符、特徵值分解等，確保讀者對量子態的數學描述具有紮實的理解。 章節重點： 1. 量子態與量子比特（Qubit）： 深入剖析瞭量子比特作為基本信息單元的獨特性質，對比瞭其與經典比特的根本區彆。重點討論瞭布洛赫球錶示法在三維空間中對單量子比特態的可視化描述，並詳細闡述瞭疊加態的物理意義。 2. 量子門與酉變換： 詳盡介紹瞭構成量子電路的基本操作——量子門。內容涵蓋瞭基礎的單比特門（如泡利矩陣 $X, Y, Z$，Hadamard 門 $H$），以及實現糾纏和兩體邏輯操作的核心雙比特門（如 CNOT、CZ 門）。本書特彆強調瞭這些操作在矩陣群中的酉性質，及其對可逆計算的內在要求。 3. 測量理論： 詳細討論瞭量子測量的基本公設，特彆是投影公設，以及測量如何不可避免地導緻量子態的“坍縮”。通過對投影值和概率幅的精確計算，幫助讀者理解從量子概率輸齣到經典信息的轉化過程。 第二部分：多體係統、糾纏與量子信息處理 跨越瞭單比特和雙比特操作的基礎，第二部分開始探討量子計算的真正威力來源——量子糾纏。 章節重點： 1. 多量子比特係統與張量積： 闡述瞭如何使用張量積來構建包含多個量子比特的復閤係統態空間，並討論瞭其維度隨比特數呈指數增長的特性。 2. 糾纏的量化與特性： 本章是本書的核心之一。我們不僅介紹瞭貝爾態（Bell States）作為最大糾纏態的實例，還引入瞭如糾纏熵（Entanglement Entropy）等量化指標，用以衡量係統內部的關聯強度。糾纏在量子隱形傳態（Quantum Teleportation）和超密編碼（Superdense Coding）中的應用被作為關鍵範例進行瞭細緻的推導和演示。 3. 量子信息學的基本定理： 探討瞭諸如不可剋隆定理（No-Cloning Theorem）等限製性理論，這些定理界定瞭量子信息處理的邊界，並反襯齣量子計算在某些特定任務上的優越性。 第三部分：核心量子算法與復雜性理論 本部分是本書的實踐高潮，詳細剖析瞭那些展示齣超越經典計算潛力的關鍵算法。 章節重點： 1. Shor算法的結構： 完整分解瞭Shor算法在因式分解問題上的流程，重點闡述瞭如何利用量子相位估計（Quantum Phase Estimation, QPE）子程序，並將周期查找問題轉化為QPE問題。本書通過具體的例子，清晰地展示瞭QPE如何通過傅裏葉變換實現指數級的加速。 2. Grover搜索算法： 對Grover算法的迭代結構進行瞭深入分析。我們詳細解釋瞭“Grover算符”的幾何意義，即在$N$維希爾伯特空間中，通過不斷地對目標態進行鏇轉（振幅放大），以達到 $mathcal{O}(sqrt{N})$ 的加速效果。 3. 量子模擬（Quantum Simulation）： 討論瞭如何利用量子係統本身來模擬其他復雜的量子物理係統，特彆是Trotter-Suzuki分解法在模擬哈密頓量時間演化中的應用。這部分內容連接瞭理論計算與凝聚態物理、量子化學等前沿研究領域。 第四部分：物理實現與工程挑戰 理解瞭理論框架後，本書將視角轉嚮如何將抽象的量子態在真實硬件上實現。本部分側重於當前主流的物理平颱及其麵臨的工程難題。 章節重點： 1. 硬件平颱綜述： 對超導電路（Transmons）、離子阱（Trapped Ions）、中性原子陣列（Neutral Atoms）、拓撲量子比特等主流技術路綫進行瞭對比分析。每種技術都從其基本工作原理、優勢（如相乾時間、門保真度）和主要挑戰（如可擴展性、串擾）進行瞭客觀評估。 2. 噪聲、退相乾與誤差修正： 這是實現容錯量子計算的關鍵障礙。詳細介紹瞭退相乾（Decoherence）的物理機製，包括弛豫和相乾噪聲。隨後，係統地介紹瞭量子誤差修正碼（Quantum Error Correcting Codes），特彆是錶麵碼（Surface Code）的拓撲結構和原理，解釋瞭如何通過編碼將邏輯量子比特的壽命延長。 3. 可擴展性與體係結構： 探討瞭從幾十個量子比特擴展到百萬級量子比特所必須剋服的架構難題，包括互連性、控製係統的集成化以及脈衝序列的優化設計。 結語：展望未來 《量子計算的基石》不僅是一本教材，更是一份對未來計算圖景的藍圖。本書旨在培養讀者具備獨立分析和設計量子算法的能力，並理解當前工程實現的瓶頸所在。通過對基礎理論的紮實掌握和對前沿應用的適度拓展，本書將成為推動下一代計算技術發展的重要基石。 目標讀者： 理論物理研究生、計算機科學高年級本科生、信息工程領域的研究人員、以及渴望深入瞭解量子計算核心技術的工程師和科技政策製定者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題“錶麵、界麵和膜的統計熱力學”引起瞭我極大的興趣，它精確地捕捉瞭我對於理解物質世界基本規律的好奇心。我一直覺得，我們身邊的許多現象，無論是宏觀的還是微觀的，其根源都深藏於物質的錶麵、界麵以及那些薄如蟬翼的膜中。而“統計熱力學”則提供瞭一種獨特的視角，讓我能夠從海量微觀粒子的集體行為中，去窺探和理解這些宏觀現象。我期望書中能夠深入探討，如何利用統計物理學的強大工具，例如配分函數、係綜理論等，來建立描述錶麵、界麵和膜行為的理論模型。我尤其好奇，作者將如何清晰地解釋，這些模型如何與實驗觀測到的熱力學性質聯係起來，比如如何從理論上推導齣錶麵吸附的朗繆爾等溫綫，或者解釋界麵處發生的相變。此外，“膜”這個詞匯也讓我聯想到許多現代科學和工程領域的關鍵技術，例如分離膜在環境治理中的應用，或者在電子設備中作為絕緣層或導電層的薄膜。我希望本書能夠為我提供關於這些膜在熱力學驅動下的結構形成和功能實現的基本原理，從而加深我對這些先進材料和技術的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，"錶麵、界麵和膜的統計熱力學"，立刻在我心中激起瞭對物質世界微觀奧秘的好奇。我對那些肉眼看不見的、卻又深刻影響著我們宏觀世界的力學和能量法則一直有著強烈的探索欲。統計熱力學，對我來說，就像一把鑰匙，能夠打開理解微觀世界集體行為的門鎖。我希望這本書能帶領我進入一個由無數粒子組成的動態世界，在那裏，每一個微小的運動和碰撞，最終匯聚成我們所觀察到的錶麵張力、界麵能，甚至是細胞膜的通透性。我尤其期待書中能夠詳細闡述如何利用統計力學的工具，例如配分函數、熵、自由能等，來定量地描述和預測錶麵、界麵和膜的性質。想象一下，能夠從原子和分子的層麵，理解為什麼肥皂水能夠形成泡泡，或者為什麼油和水會自然分離，這其中的奧妙，我相信一定蘊藏在統計熱力學之中。這本書的另一大亮點在於“膜”的引入，這讓我聯想到現代科技中的許多關鍵應用，比如反滲透膜用於海水淡化，或者液晶顯示器中的液晶膜。我希望書中能夠深入剖析這些膜的結構特點，以及它們在熱力學驅動下如何實現特定的功能，例如選擇性滲透或光學效應。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來十分吸引人，尤其是對於我這樣對物理化學和材料科學交叉領域抱有濃厚興趣的讀者而言。我一直對物質在不同相態邊界上的奇特行為感到著迷，例如液體錶麵的張力如何影響液滴的形成，或者在兩種材料界麵處發生的化學反應和能量交換。而“統計熱力學”這個關鍵詞則預示著這本書將從微觀粒子的運動和相互作用的角度來解釋這些宏觀現象，這正是理解許多復雜物理過程的關鍵。我期待它能深入探討各種錶麵、界麵和膜的微觀結構，以及它們如何通過熱力學原理來響應外界條件的變化，比如溫度、壓力以及組分的變化。書中對“膜”的提及也讓我聯想到生物膜，如細胞膜，它們在生命活動中扮演著至關重要的角色，其結構和功能的理解離不開熱力學和統計學的分析。我希望這本書能提供一個堅實的理論框架，幫助我理解這些係統在相變、吸附、滲透、催化等過程中的行為規律。如果這本書能夠涵蓋一些前沿的研究進展，比如在納米材料、生物傳感器、分離膜技術等領域的應用，那就更加完美瞭。我非常好奇作者將如何將抽象的熱力學概念與具體的錶麵、界麵和膜現象聯係起來，並通過嚴謹的數學推導和物理圖像來闡釋。

評分☆☆☆☆☆

當我看到“錶麵、界麵和膜的統計熱力學”這個書名時，我的腦海中立即浮現齣一係列與物質科學和工程相關的圖像。從日常生活中的水滴如何在不同錶麵上展現齣不同的潤濕性，到工業生産中催化劑錶麵如何影響化學反應的速率，再到生物體內細胞膜如何進行物質交換，這些現象的背後都離不開“錶麵”和“界麵”的重要性。而“統計熱力學”則為理解這些復雜現象提供瞭一個強大的理論基礎。我希望這本書能夠清晰地闡釋如何運用統計力學的原理，例如玻爾茲曼分布、相平均等，來分析和計算這些係統在平衡態和非平衡態下的熱力學性質。我非常好奇書中是否會涉及到如何通過改變物質的組成、溫度、壓力等外部條件，來調控錶麵、界麵和膜的結構和性能。特彆是“膜”的討論，讓我聯想到固態氧化物燃料電池中的電解質膜，或者太陽能電池中的半導體界麵。我希望這本書能夠提供一些關於這些功能性膜的微觀模型，以及它們如何通過熱力學過程來實現能量的轉換或物質的傳輸。這本書的理論深度和潛在的應用價值，都讓我充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理世界中那些看不見摸不著但又至關重要的“邊界”現象深感興趣，而“錶麵、界麵和膜的統計熱力學”這個書名恰好擊中瞭我的痛點。我常常在思考，為什麼在兩種物質接觸的地方，會産生如此多樣的行為？為什麼一個微小的錶麵變化，就能導緻宏觀性質的劇烈改變？“統計熱力學”這個詞語，在我看來，就是揭示這些奧秘的金鑰匙。我期待這本書能夠帶領我深入到微觀粒子的世界，去理解它們的運動、相互作用以及集體行為如何構成瞭我們所觀察到的錶麵張力、界麵吸附、以及膜的滲透性等等。我希望書中能夠詳細講解，如何用統計的方法，從海量的微觀自由度中提取齣宏觀的熱力學量，例如如何計算錶麵能，或者如何預測界麵處的相平衡。更重要的是，對於“膜”的提及，這讓我想到很多前沿的科技應用，比如在藥物遞送係統中使用的脂質膜，或者在生物傳感器中用於識彆特定分子的敏感膜。我非常希望這本書能夠提供一些關於這些膜的構效關係，以及如何通過統計熱力學原理來設計和優化它們。

評分☆☆☆☆☆

3.7 參考文獻

評分☆☆☆☆☆

第2章 界麵張力

評分☆☆☆☆☆

3.7 參考文獻

評分☆☆☆☆☆

2.5 問題

評分☆☆☆☆☆

2.5 問題

評分☆☆☆☆☆

本書的原版是Westview Press齣版社齣版的Frontiers in Physics係列圖書中的一本。特彆值得一提的是本書將原版書索引完整保留且翻譯，按原版書的索引位置索相應中文頁碼，從而保證瞭原書的完整性，且索引采用英中對照形式，更方便由各個學科入門者學習以便掌握正確的英文專業詞匯。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

第3章 界麵的漲落

評分☆☆☆☆☆

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