現代物理基礎叢書·典藏版：輸運理論（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃祖洽，丁鄂江 著

圖書標籤:

• 物理學
• 輸運理論
• 現代物理
• 典藏版
• 第二版
• 理論物理
• 統計物理
• 凝聚態物理
• 學術著作
• 高等教育

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030207722

版次：2

商品編碼：12143264

包裝：平裝

叢書名： 現代物理基礎叢書·典藏版

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

用紙：膠版紙

頁數：507

字數：639000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代物理基礎叢書·典藏版：輸運理論（第二版）》從非平衡統計力學的基礎齣發，考慮到不同粒子間可能存在反應的條件，建立瞭關於包含中子、光輻射、原子。分子、高能帶電粒子以及等離子體等體係所服從的廣義輸運方程。《現代物理基礎叢書·典藏版：輸運理論（第二版）》內容廣泛，討論瞭有關求解玻爾茲曼（Boltzmann）方程、弗拉索夫（Vlasov）方程、布朗（Brown）運動中的朗之萬（Langevin）方程和福剋。普朗剋（Fokker-Planck）方程以及晶格玻爾茲曼方程等的前沿專題，也介紹瞭作者在解決玻爾茲曼方程級數解法中久期項消去的曆史性睏難方麵所作的工作。
　　《現代物理基礎叢書·典藏版：輸運理論（第二版）》是一本基於“運動論”層次的，從基礎到前沿的，關於非平衡態統計力學中輸運理論的學術專著，反映瞭作者多年科研與教學的體會，可供學習非平衡態統計力學的大學生和研究生參考，也可作為相關國防和民用工程設計理論工作者的參考書和工具書。

內頁插圖

目錄

第一章　引論
§1．1　非平衡統計力學中三種不同層次的描述
§1．2　微觀層次的描述
§1．3　運動論層次的描述
§1．4　流體動力學層次的描述
§1．5　輸運方程的定解條件；正問題和反問題
§1．6　輸運方程的幾種具體形式
§1．7　反應係統的輸運方程
§1．8 Onsager關係

第二章　綫性輸運方程在簡化情況下的精確解
§2．1　概述
§2．2　粒子在無散射介質中的流射
§2．3　首次飛行積分核
§2．4　輸運方程的積分方程形式
§2．5　逃脫概率和碰撞概率
§2．6　單速輸運理論
§2．7　積分變換法
§2．8　關於積分變換法的幾點說明
§2．9　Wiener－Hopf技巧
§2．10　Milne問題
§2．11　分離變量法
§2．12 Cauchy積分
§2．13　Cauchy型奇異積分方程
§2．14　全域邊值問題
§2．15　半域邊值問題

第三章　綫性輸運方程的數值解法
§3．1　引言
§3．2　離散縱標法
§3．3　求積公式
§3．4　一維球幾何
§3．5　離散縱標方程中空間變量的有限元處理
§3．6　關於離散縱標法的一些說明
§3．7　球諧函數法
§3．8　Pn方程和離散縱標方程的等價性
§3．9　有限元法
§3．10　Monte Carlo方法的基本原理
§3．11 Monte Carlo方法對粒子輸運問題的應用

第四章　Boltzmann方程
§4．1　從Liouville方程到Boltzmann方程
§4．2　Boltzmann方程的直觀推導
§4．3　Maxwell分布
§4．4　熵平衡方程和Boltzmann的H定理
§4．5　碰撞不變量和流體力學方程組
§4．6　碰撞項的具體形式
§4．7　綫性化的Boltzmann方程
§4．8 綫性化碰撞算子的譜
§4．9 Boltzmann方程的Fourier變換形式
§4．10　Bobylev自型解
§4．11　Hilbert解法
§4．12　Enskog解法
§4．13　Enskog解法的應用
§4．14　氣體與錶麵的相互作用
§4．15 具有小Knudsen數的Boltzmann方程
§4．16　木具有大Knudsen數的Boltzmann方程
§4．17 過渡區中的Boltzmann方程

第五章　Fokker-Planck方程
§5．1　隨機過程中的Fokker-Planck方程
§5．2　Boltzmann碰撞項的簡化
……
第六章　Brown運動和輸運
第七章　Vlasov方程
第八章　晶格Boltzmann方程及其應用
參考文獻
索引

前言/序言

　　本書第一版發行（1987年）以來的近20年，正是我國改革開放後，經濟高速增長，高科技産業大踏步前進，國力日益增長的時期，在工作需要的推動下，有關高科技的從業人員和高校有關專業的師生，有不少想購買本書做參考的，曾來電話或來函嚮我求助或谘詢.可惜我手邊已無書可贈，而當初印數不多，坊間早已無書可售，有急需的同誌，隻好從圖書館把書藉齣，復印有關部分來看.但這樣閱讀畢竟不很方便.後來由科學齣版社鬍凱同誌聯係，得到中國科學院科學齣版基金的資助，決定進行再版發行，以應讀者的需要。
　　趁此第二版發行的機會，我對第一版內容和文字做瞭60多處勘誤和改正，另外，本書第一版發行以來的20年，是計算機科學突飛猛進的20年，也是數值方法在輸運理論中獲得豐碩成果的20年，其中晶格Boltzmann方程的理論就是新發展起來的，將數值方法用於輸運理論的，一種具有獨特優點的形式，為瞭使讀者對這一新的方法有所瞭解，由原書作者之一丁鄂江教授，加寫瞭第八章，專門介紹品格Boltzmann方程的初步理論和應用，相信它將有助於讀者進一步學習和掌握這一新的方法。
　　第二版進行瞭重排.在重排過程中又引進瞭不少誤排和錯漏之處.雖經一再修改，但差錯之處仍然在所難免.希望讀者發現後不吝指正！

《輸運理論（第二版）》：深入探索微觀世界的能量與粒子流動 本書旨在全麵而深入地闡述輸運理論的核心概念、基本原理及其在廣泛物理學分支中的應用。輸運現象，即能量、動量、電荷、粒子等在介質中的傳遞過程，是理解物質宏觀性質與微觀結構之間聯係的關鍵。本版在原有基礎上進行瞭更新與拓展，以期為讀者提供一個清晰、嚴謹且富有洞察力的學習框架。 核心概念與理論框架 全書伊始，我們將從宏觀角度齣發，介紹輸運現象的普遍性與重要性，例如熱傳導、粘滯流動、擴散等。隨後，深入剖析支撐這些宏觀現象的微觀機製。這包括對統計力學基礎的復習與應用，重點在於理解粒子在隨機行走、碰撞以及相互作用下的集體行為。我們將詳細介紹玻爾茲曼方程（Boltzmann equation）的推導與求解，這是描述非平衡態係統中粒子分布函數的關鍵工具。 繼而，本書將係統性地講解各種經典的輸運模型，如自由電子模型在電導率中的體現，氣體分子在粘滯性和擴散中的作用。我們將深入探討動理學理論（kinetic theory）的精髓，理解分子速度分布函數的演化，以及如何從中導齣宏觀輸運係數，如熱導率、粘滯係數、擴散係數等。 關鍵輸運現象的詳盡闡述 本書將重點關注以下幾大類核心輸運現象： 電輸運（Electrical Transport）：我們將詳細討論導體、半導體和絕緣體中的電荷輸運。這包括歐姆定律的微觀起源，霍爾效應（Hall effect）的機製及其在材料錶徵中的應用。對於半導體，將深入分析載流子（電子和空穴）的産生、復閤以及在電場和磁場中的運動，為理解器件物理奠定基礎。本書還將觸及量子輸運現象，如朗道能級（Landau levels）在強磁場下的齣現，以及約瑟夫森效應（Josephson effect）在超導材料中的體現。 熱輸運（Thermal Transport）：熱傳導是能量在介質中傳遞的重要方式。我們將從微觀角度分析熱量是如何通過聲子（phonons）、電子或分子振動來傳播的。本書將詳細介紹傅裏葉定律（Fourier's law）的微觀推導，並探討不同材料（如晶體、非晶體）在熱導率上的差異。對於半導體和納米材料，熱輸運的量子效應和散射機製將得到深入探討。 動量輸運（Momentum Transport）：粘滯性是流體抵抗運動的宏觀錶現，其微觀根源在於分子動量在層流中的傳遞。本書將基於動理學理論，闡述粘滯係數的推導，並分析不同流體（如氣體、液體）的粘滯性差異。對於復雜的流體，如多相流和膠體，我們將介紹相關的輸運模型。 粒子輸運（Particle Transport）：擴散現象是粒子濃度不均導緻粒子自發遷移的過程。我們將詳細介紹菲剋定律（Fick's laws）的微觀解釋，以及擴散係數與微觀粒子運動的關係。這包括布朗運動（Brownian motion）的理論，以及擴散在化學反應、生物過程和材料科學中的重要作用。 現代視角與前沿應用 在係統介紹經典理論的基礎上，本版將著重更新與拓展近年來輸運理論在現代物理學中的新進展和應用。 量子輸運（Quantum Transport）：隨著納米技術的飛速發展，量子效應對輸運過程的影響日益顯著。本書將介紹量子點（quantum dots）、量子綫（quantum wires）等低維結構中的電子輸運特性。我們將深入探討朗道能級、量子霍爾效應、電子相乾性（electron coherence）以及量子隧穿（quantum tunneling）等現象，並介紹如何利用量子輸運現象來設計新型電子器件。 非平衡態統計物理（Non-equilibrium Statistical Physics）：輸運現象本質上是非平衡態過程。本書將介紹各種非平衡態統計物理的工具和方法，例如馬爾科夫鏈（Markov chains）、主方程（master equation）、綫性響應理論（linear response theory）以及朗之萬方程（Langevin equation）。這些工具對於理解復雜係統中的非平衡態輸運至關重要。 機器學習與輸運理論（Machine Learning and Transport Theory）：近年來，機器學習在加速輸運模擬、預測輸運性質以及發現新材料方麵展現齣巨大的潛力。本書將介紹如何運用機器學習方法來解決輸運理論中的計算挑戰，例如加速玻爾茲曼方程的求解，或者從大量實驗數據中提取輸運參數。 特定領域的輸運現象：本書還將根據讀者的興趣和學科背景，觸及一些特定領域的輸運現象，例如： 等離子體輸運（Plasma Transport）：磁場對帶電粒子運動的影響，以及在聚變能源研究中的重要性。 生物輸運（Biological Transport）：離子在細胞膜上的傳輸、分子在生物體內的擴散等。 凝聚態物理中的輸運：鐵磁材料中的自鏇輸運（spin transport）、拓撲材料中的邊緣態輸運等。 教學與研究的理想讀物 《輸運理論（第二版）》配備瞭大量的例題與習題，旨在幫助讀者鞏固所學知識，並激發進一步的研究興趣。本書的語言力求清晰、準確，同時避免不必要的數學復雜性，使得本科生高年級、研究生以及從事相關領域研究的科研人員都能從中受益。無論是希望全麵掌握輸運理論基礎的研究生，還是需要深入瞭解特定輸運現象的研究者，亦或是對微觀世界如何産生宏觀行為充滿好奇的讀者，本書都將是您不可或缺的參考。它將為您揭示能量與粒子在微觀世界中的奇妙旅程，並為您打開通往眾多現代物理前沿領域的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺簡潔大方的，深藍色的底色配上銀色的字體，有一種沉靜而厚重的學術感。我當初選擇這本書，很大一部分原因也是被這“典藏版”三個字吸引瞭，總覺得這種版本會更具收藏價值，內容也更精煉，不會是那種流水賬式的堆砌。拿到手裏，紙張的質感也相當不錯，不是那種粗糙的道林紙，而是略帶光滑，印刷清晰，字跡也飽滿，翻閱起來手感很好。我是一個對書籍的實體感受比較在意的人，而這本書在這方麵確實做得可圈可點，讓人在閱讀之前就心生好感。它擺在書架上，確實能提升整個書架的檔次，有一種“鎮館之寶”的感覺。我喜歡這種不浮誇但很有質感的包裝，就像一位內涵深厚的學者，不需要華麗的辭藻來包裝自己，而是用實實在在的學識來吸引人。這本書的外觀，恰恰就傳達瞭這種信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者名字我之前在其他一些相關的學術論文裏也經常看到，算是這個領域裏的大傢瞭。所以，當我看到有他的著作齣版，而且還是“第二版”，我的第一反應就是，這肯定是對第一版內容的補充和完善，是經過時間和實踐檢驗的精華。我總覺得，一本好書，尤其是科學領域的著作，是需要不斷打磨和修訂的，畢竟科學本身就是在不斷進步的。第二版意味著作者對內容進行瞭更新，可能加入瞭最新的研究成果，或者對一些復雜的概念進行瞭更清晰的闡述。這對於讀者來說，無疑是一個巨大的福音。我期待的是，這本書能夠提供一個係統、深入的學習框架，能夠帶領我一步步理解復雜物理概念的精髓，而不是停留在淺嘗輒止的層麵。一個有經驗的作者，能夠精準地把握住知識的脈絡，找到最閤適的講述方式，這一點是我對這本書最大的期待。

評分☆☆☆☆☆

我選擇這本書，其實是抱著一種“重拾舊好”的心態。本科時我對這個方嚮有所接觸，但當時可能因為基礎不夠紮實，很多東西隻是一知半解，留下瞭不少遺憾。這次工作需要，又重新拾起瞭這方麵的知識，希望能通過一本權威的書籍，把之前的模糊之處理清楚，建立起一個堅實的理論基礎。我希望這本書能提供一個循序漸進的學習路徑，從最基本的前置知識開始，一步步引導讀者進入更深層次的討論。我不太喜歡那種上來就拋齣一堆概念，讓人摸不著頭腦的書。我需要的是一種能夠“潤物細無聲”的引導，讓我能夠隨著作者的思路，自然而然地理解每一個概念的由來和意義。這本書如果能做到這一點，那它就是我正在尋找的“及時雨”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也值得一提。我之前讀過不少物理類的教材，有些排版過於密集，符號和公式擠在一起，讓人看得眼花繚亂。但這本書的排版相對疏朗，公式和圖錶都得到瞭很好的呈現，關鍵的定義和定理也都有醒目的標識，這使得閱讀體驗大大提升。我特彆喜歡它在公式推導過程中，對每一步的解釋都非常詳細，沒有跳躍式的過程，這對於我這種需要細緻理解的人來說，簡直是福音。而且，書中還穿插瞭一些曆史背景的介紹，讓我瞭解到這些理論的提齣過程和背後的故事，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我對這些概念有瞭更深刻的理解，不再是孤立的符號和公式。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本好的科學著作，應該像一扇窗戶，透過它，我能看到更廣闊的世界，理解更深刻的道理。我希望這本書能夠給我帶來這種“豁然開朗”的感覺。我期待它不僅僅是知識的傳遞，更是智慧的啓迪。我希望它能夠讓我對“現代物理”這個宏大的概念，有一個更清晰、更係統、更深入的認識，能夠讓我感受到其中蘊含的科學魅力和哲學思考。我希望，通過這本書，我能夠真正觸摸到現代物理的“根基”所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻和索引設計也讓我感到非常滿意。一個完善的參考文獻列錶，能夠指引讀者去探索更廣泛的學術領域，而一個詳細的索引，則方便我在查閱資料時能夠快速定位到相關內容。這對於進行深入研究或者需要頻繁迴顧知識點的人來說，是非常重要的。我喜歡這種“麻雀雖小，五髒俱全”的設計，它體現瞭作者和齣版社對讀者需求的細緻考量，也讓我覺得這本書的價值不僅僅在於內容本身，更在於它提供的完整知識體係。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠真正“啓迪”我的書。我希望這本書能夠讓我不僅僅是“知道”，更是“理解”和“會用”。我希望它能夠打開我新的思路，讓我能夠從不同的角度去思考問題。我期待這本書能夠讓我對這個領域産生一種“頓悟”的感覺，能夠將之前零散的知識點串聯起來，形成一個完整的知識網絡。如果這本書能夠做到這一點，那我一定會把它推薦給所有對這個領域感興趣的人。

評分☆☆☆☆☆

讀一本好書，就像交瞭一個好朋友。我希望這本書能夠陪伴我度過一段充實的學習時光。我喜歡那種能夠讓我沉浸其中，忘卻時間流逝的閱讀體驗。我期待這本書能夠深入淺齣，既有嚴謹的學術性，又不失可讀性。我希望它能夠激發我的求知欲，讓我對這個領域産生更濃厚的興趣。我喜歡那種讀完一本書，感覺自己“成長瞭”的體驗，不僅僅是知識的增加，更是思維方式的拓展和視野的開闊。我期待這本書能夠帶給我這樣的收獲。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，學習物理，尤其是理論物理，最重要的是建立起清晰的邏輯思維和抽象能力。這本書的章節設置，我感覺是經過深思熟慮的，從基礎概念的引入，到理論框架的構建，再到具體的應用和前沿進展，層層遞進，邏輯嚴密。我特彆看重它是否能夠幫助我建立起這種“物理直覺”，而不僅僅是死記硬背公式。我希望通過閱讀這本書，我能夠培養齣一種看待問題、分析問題的“物理視角”，能夠用物理學的語言和思維方式去理解和解釋各種現象。如果這本書能夠在這方麵起到引導作用，那我一定會將它奉為圭臬。

評分☆☆☆☆☆

我之所以會對這本書充滿期待，是因為我希望它能成為我解決實際問題的“利器”。很多理論學習的最終目的，是為瞭更好地指導實踐。我希望這本書不僅能夠深入淺齣地講解理論，還能提供一些具體的案例分析，或者相關的實驗驗證，讓我能夠看到這些理論是如何在現實世界中發揮作用的。這樣，我的學習就不會停留在空中樓閣，而是能夠與現實世界建立起緊密的聯係，從而提高我解決實際問題的能力。我非常希望這本書能夠做到理論與實踐的有機結閤，讓我學有所用。

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