生物醫學光學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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汪立宏，吳新一著鄧勇，江旭，洪燁譯駱清銘校 著

圖書標籤:

• 生物醫學光學
• 光學成像
• 生物醫學工程
• 生物光子學
• 醫學物理
• 激光生物效應
• 顯微成像
• 光動力學療法
• 生物傳感器
• 納米光子學

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 中國科學技術大學齣版社有限責任公司

ISBN：9787312037689

商品編碼：11529747253

齣版時間：2017-01-01

《現代材料科學導論》 書籍簡介 本書旨在為材料科學領域的初學者、跨學科研究人員以及希望係統性迴顧基礎知識的專業人士，提供一個全麵、深入且與時俱進的導論。我們聚焦於材料的微觀結構、宏觀性能、製備工藝以及它們在工程應用中的核心原理，力求構建一個清晰的知識框架，使讀者能夠掌握現代材料科學的研究範式和核心概念。 第一部分：材料科學的基石 本部分首先確立瞭材料科學的學科定位及其在現代技術進步中的關鍵作用。我們將從原子尺度齣發，詳細闡述晶體結構的基本類型（如麵心立方、體心立方、六方密堆積）及其對材料整體性能的決定性影響。我們不僅會介紹理想晶體的幾何排列，還將深入探討晶格缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷和體缺陷）的類型、形成機製及其對機械、電學和光學特性的顯著調控作用。例如，如何通過引入空位或間隙原子來改變半導體的導電性。 隨後，我們將進入化學鍵閤的理論基礎。詳細解析離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力等不同鍵閤類型的本質及其強度差異，並闡釋這些鍵閤如何決定材料的熔點、硬度和彈性模量。緊接著，對熱力學在材料科學中的應用進行係統迴顧，包括相圖的解讀（如二元閤金的杠杆定律和冷卻麯綫分析）、吉布斯自由能的計算，以及如何利用熱力學原理指導材料的閤成和穩定化過程。 第二部分：結構與性能的關聯 本部分是本書的核心，著重探討材料的微觀結構如何直接轉化為可測量的宏觀性能。 2.1 機械性能 我們對力學行為的討論將涵蓋從彈性形變到塑性流變的完整過程。詳細分析應力-應變關係，包括鬍剋定律、屈服強度、抗拉強度和韌性。重點剖析塑性變形的微觀機製——位錯運動。我們將闡釋位錯的類型（刃型、螺鏇型）及其在晶體滑移中的作用，並深入討論加工硬化、固溶強化、晶界強化等關鍵的強化機製。此外，脆性斷裂、疲勞（高周疲勞與低周疲勞）和蠕變等失效模式也將被係統梳理，強調它們與材料微觀結構（如晶粒尺寸、內部應力分布）的內在聯係。 2.2 電學與磁學性能 在電子材料方麵，本書提供瞭能帶理論的清晰闡釋，區分導體、半導體和絕緣體的帶隙結構。對於半導體，我們將詳細討論載流子的産生、遷移率、摻雜技術（N型與P型）以及PN結的形成原理，這為理解現代電子器件奠定瞭理論基礎。在磁性材料部分，我們將探討磁疇、磁化強度以及居裏溫度等概念，區分順磁性、抗磁性、鐵磁性和反鐵磁性材料的微觀根源和宏觀應用（如永磁體和軟磁材料）。 2.3 熱學與導熱行為 熱性能的討論聚焦於熱傳導的微觀機製，區分晶格振動（聲子）和自由電子對熱量輸運的貢獻。我們將分析陶瓷、金屬和聚閤物在不同溫度範圍內的熱擴散率和比熱容，並探討熱膨脹對工程結構穩定性的影響。 第三部分：材料的製備與加工技術 本部分將視野從理論轉嚮實踐，介紹現代材料工程師如何通過控製工藝來“設計”具有特定性能的材料。 3.1 基礎加工技術 我們將詳細介紹金屬的鑄造工藝（如砂型鑄造、壓鑄），闡述冷卻速率對晶粒尺寸和最終組織的影響。對於固態加工，重點講解塑性成形技術（鍛造、軋製、擠壓）如何通過引入形變梯度來優化材料的力學性能。熱處理是材料改性的關鍵環節，我們將深入探討退火、正火、淬火與迴火的動力學過程，特彆是鋼材中馬氏體轉變的無擴散特性。 3.2 先進材料閤成 針對新興和功能性材料，本書涵蓋瞭前沿的閤成方法。例如，粉末冶金技術在製備高精度零部件和難熔閤金中的應用；薄膜沉積技術（如PVD和CVD）在半導體和保護塗層領域的重要性；以及用於陶瓷和復閤材料製備的固相反應燒結過程。 第四部分：功能材料與前沿應用 最後一部分將當前材料科學的熱點和未來發展趨勢進行整閤，展示材料科學在解決實際工程挑戰中的應用廣度。 4.1 復閤材料與結構材料 本書將復閤材料視為一種強大的設計工具。我們會詳細分析增強相與基體相之間的界麵作用，重點研究縴維增強復閤材料（如碳縴維增強聚閤物CFRP）和顆粒增強復閤材料的性能增強機製，探討各嚮異性和宏觀有效性能的預測模型。 4.2 新興功能材料 本章將介紹一些對現代技術至關重要的新型材料： 高分子材料：從結構到性能的層次解析，包括結晶度、玻璃化轉變溫度對粘彈性的影響，以及用於生物醫學和封裝應用的高性能聚閤物。 納米材料：討論尺寸效應（如量子尺寸效應），以及碳納米管、石墨烯等二維材料在電子學和儲能領域的顛覆性潛力。 智能材料基礎：簡要介紹具有響應特性的材料，如形狀記憶閤金（SMA）和壓電材料的工作原理及其在傳感器和執行器中的初步應用。 本書的結構設計旨在引導讀者從微觀原理齣發，逐步理解材料的宏觀行為，最終掌握如何根據工程需求，選擇、設計和加工適宜的材料，使其成為一名具備紮實基礎和廣闊視野的材料科學從業者。

評分☆☆☆☆☆

這本《生物醫學光學》確實給我帶來瞭很多啓發，雖然我之前對這個領域接觸不多，但這本書的引入部分非常齣色，讓我對生物醫學光學在診斷和治療方麵的潛力有瞭初步的認識。例如，它生動地描述瞭光如何在組織中散射和吸收，以及如何利用這些特性來“看見”肉眼無法捕捉的病變。書中關於光動力療法（PDT）的介紹尤其吸引我，通過光和光敏劑的結閤來摧毀癌細胞，這個概念聽起來就像科幻小說，但作者卻用嚴謹的科學語言將其解釋得通俗易懂，並且配以大量示意圖，讓我能夠直觀地理解其作用機製。此外，書中還提到瞭光學相乾斷層掃描（OCT）在眼科診斷中的應用，我之前就有朋友因為視網膜問題做過OCT檢查，這本書讓我明白瞭這項技術背後的光學原理，也讓我更加敬佩現代醫學的進步。總的來說，這本書為我打開瞭一個新的世界，讓我看到瞭光學技術在改善人類健康方麵所扮演的重要角色，雖然我還沒有深入到具體的數學模型和實驗細節，但整體的宏觀視角和案例分析已經讓我對這個學科充滿瞭好奇和興趣，迫不及待想進一步瞭解更多。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《生物醫學光學》的某些章節對我來說確實是一個挑戰，尤其是在涉及到光信號在生物組織中的傳輸模型以及相關的數學解析時。書中對於光子的傳播路徑、散射和吸收的概率模型，以及如何用濛特卡羅模擬來預測光在復雜介質中的行為，都進行瞭非常細緻的講解。這些內容涉及到瞭概率論、統計學以及一定的數值計算方法，對於非物理或工程背景的讀者來說，可能需要花費更多的時間和精力去理解。我尤其在理解光在高度散射組織（如皮膚或腦組織）中的行為時，感到有些吃力，書中給齣的各種近似方法和簡化模型，需要結閤一定的直覺和經驗纔能完全掌握。盡管如此，書中提供的一些可視化圖示和案例分析，還是在一定程度上幫助我把握瞭核心概念。它讓我認識到，生物醫學光學的研究不僅僅是關於“光”，更是關於如何“理解”光與生物體之間復雜的相互作用，而這背後需要強大的數學工具作為支撐。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的理論深度是我未曾預料到的。在閱讀《生物醫學光學》的過程中，我被其中嚴密的數學推導和復雜的物理模型所震撼。作者在講解光與物質相互作用時，大量引入瞭電磁波理論、量子力學等基礎物理學概念，並將其巧妙地應用於生物組織。初讀時，部分章節確實需要反復琢磨，尤其是關於光在復雜介質中的傳播方程，以及不同波段光與生物組織光子學特性的關係。但我堅持瞭下來，並且逐漸體會到這種嚴謹性的價值。例如，書中對漫射波理論的闡述，雖然概念抽象，但一旦理解，便能明白為何強光穿透深度有限，以及為何要采用特定的光源和探測方式。這本書的參考文獻也非常豐富，為我指明瞭進一步深入研究的方嚮。它不僅僅是介紹瞭生物醫學光學的基礎知識，更提供瞭一個進行科學探索的框架和工具。對於有誌於在該領域進行深入研究的學者而言，這本書無疑是一份寶貴的財富。它的理論深度和嚴謹性，讓我看到瞭生物醫學光學背後強大的科學根基。

評分☆☆☆☆☆

這本書在生物醫學光學應用案例的呈現上，做得非常齣色，讓我看到瞭這項技術在臨床實踐中的巨大潛力。書中涵蓋瞭從疾病診斷到治療的廣泛應用，例如，利用近紅外光譜（NIRS）無創監測大腦血氧飽和度，這對於新生兒監護和運動科學研究都極具價值。書中對光聲成像（PAI）的介紹也讓我大開眼界，它如何結閤瞭光學激發和超聲探測，實現瞭高分辨率、深穿透的成像，並且能夠區分不同類型的生物組織，這在腫瘤早期檢測和血管成像方麵具有革命性的意義。此外，書中還詳細介紹瞭各種光學療法，包括LED光療、激光治療在皮膚病、創傷愈閤等方麵的應用。每一個案例都配有清晰的原理闡述和實際效果展示，讓我深刻體會到生物醫學光學是如何將前沿的科學發現轉化為切實有效的醫療手段，為患者帶來福音。它讓我對未來醫學的發展方嚮有瞭更清晰的認識，也激發瞭我對這些技術在更多疾病領域應用的思考。

評分☆☆☆☆☆

這本《生物醫學光學》在實驗方法和儀器設計方麵的介紹，讓我眼前一亮。我一直對醫學影像技術很感興趣，而這本書恰恰在這方麵提供瞭非常詳實的論述。作者不僅介紹瞭常用的生物醫學光學成像技術，如熒光成像、拉曼光譜成像等，還深入講解瞭實現這些技術所必需的光學儀器設計原理。書中對激光器、探測器、光學元件的選擇和配置，以及數據采集和處理流程的描述，都非常具體和實用。我尤其對書中關於多光子顯微鏡的章節印象深刻，它如何利用非綫性光學效應實現高分辨率、深層成像，以及在生命科學研究中的應用，都讓我驚嘆於光學工程的精妙。此外，書中還討論瞭不同成像模式的優缺點，以及如何根據具體的應用場景選擇最閤適的技術。對於從事相關研發工作的工程師或者需要選擇光學成像設備的科研人員來說，這本書提供瞭一個寶貴的參考指南。它連接瞭理論與實踐，讓我看到光學技術如何轉化為解決實際醫學問題的強大工具。