表面、界面和膜的统计热力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赛峰 著，张海燕 译

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• 统计热力学
• 表面物理
• 界面物理
• 膜物理
• 相平衡
• 热力学
• 凝聚态物理
• 材料科学
• 物理化学
• 纳米科学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040343472

版次：1

商品编码：10954110

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-03-01

用纸：胶版纸

页数：205

字数：240000

内容简介

《表面、界面和膜的统计热力学》着重于多分量体系内部的二维界面的大尺度性质，给出其概念与理论描述，介绍统计力学在材科应用中的几路有用的理论方法。各章节都是从传统的自由能方法开始，聚焦于相对简单体系中的界面平衡态性质，然后考虑体系热涨落的影响，从而自然地给出肢体与界面体系的丰富多样性，又大大简化了对复杂流体和固体体系的理解与研究。《表面、界面和膜的统计热力学》可以与胶体科学的传统教科书互为补充，也适合作为凝聚态物理学家、物理化学家以及材料科学家了解构成二维界面体系宏观热力学性质基础的统计力学参考书。

目录

序言
第1章 混合物与界面
1.1 引言
1.2 复杂材料和界面
1.3 经典统计力学复习
1.4 二分量混合体系中的相分离
1.5 表面的微分几何
1.6 对流体力学的复习
1.7 问题
1.8 参考文献

第2章 界面张力
2.1 引言
2.2 表面和界面的自由能
2.3 表面／界面张力理论
2.4 表面活性物
2.5 问题
2.6 参考文献

第3章 界面的涨落
3.1 引言
3.2 涨落界面的自由能
3.3 界面的热涨落
3.4 界面的毛细不稳定性
3.5 固体表面的粗糙化相变
3.6 问题
3.7 参考文献
第4章 界面的润湿
第5章 刚性界面的相互作用
第6章 柔性界面
第7章 胶体悬浮体系
第8章 自组装界面
索引

好的，以下是针对一本不包含《表面、界面和膜的统计热力学》内容的图书简介，内容将尽可能详尽，并力求自然流畅，不显露机器生成痕迹。 --- 图书简介：《量子计算的基石：从基本原理到前沿应用》 作者： 史密斯，约翰；陈，丽华 出版社： 科技前沿出版社 ISBN： 978-1-234567-89-0 --- 导言：计算范式的深刻变革 自电子计算机诞生以来，我们对于信息处理和复杂系统模拟的能力取得了里程碑式的进展。然而，面对分子动力学、新材料设计乃至密码学等领域中指数级增长的计算复杂度，冯·诺依曼架构的经典计算模式正逼近其物理极限。量子力学，这个描述微观世界运行规律的理论，提供了一条突破性的路径——量子计算。 《量子计算的基石：从基本原理到前沿应用》是一部全面、深入且富有洞察力的专著，旨在为物理学、计算机科学、工程学背景的读者，以及对未来计算技术充满热情的专业人士，构建起坚实的量子计算知识体系。本书不依赖于读者具备深厚的凝聚态物理或高阶拓扑学背景，而是以清晰的数学逻辑和直观的物理图像，系统地阐述了从量子比特的构造到复杂量子算法实现的全过程。 本书的结构设计旨在实现理论的严谨性与工程实践的紧密结合，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。 第一部分：量子力学的数学基础与信息编码 本部分聚焦于构建量子计算的语言和载体。我们首先回顾了必要的线性代数工具，如希尔伯特空间、算符、特征值分解等，确保读者对量子态的数学描述具有扎实的理解。 章节重点： 1. 量子态与量子比特（Qubit）： 深入剖析了量子比特作为基本信息单元的独特性质，对比了其与经典比特的根本区别。重点讨论了布洛赫球表示法在三维空间中对单量子比特态的可视化描述，并详细阐述了叠加态的物理意义。 2. 量子门与酉变换： 详尽介绍了构成量子电路的基本操作——量子门。内容涵盖了基础的单比特门（如泡利矩阵 $X, Y, Z$，Hadamard 门 $H$），以及实现纠缠和两体逻辑操作的核心双比特门（如 CNOT、CZ 门）。本书特别强调了这些操作在矩阵群中的酉性质，及其对可逆计算的内在要求。 3. 测量理论： 详细讨论了量子测量的基本公设，特别是投影公设，以及测量如何不可避免地导致量子态的“坍缩”。通过对投影值和概率幅的精确计算，帮助读者理解从量子概率输出到经典信息的转化过程。 第二部分：多体系统、纠缠与量子信息处理 跨越了单比特和双比特操作的基础，第二部分开始探讨量子计算的真正威力来源——量子纠缠。 章节重点： 1. 多量子比特系统与张量积： 阐述了如何使用张量积来构建包含多个量子比特的复合系统态空间，并讨论了其维度随比特数呈指数增长的特性。 2. 纠缠的量化与特性： 本章是本书的核心之一。我们不仅介绍了贝尔态（Bell States）作为最大纠缠态的实例，还引入了如纠缠熵（Entanglement Entropy）等量化指标，用以衡量系统内部的关联强度。纠缠在量子隐形传态（Quantum Teleportation）和超密编码（Superdense Coding）中的应用被作为关键范例进行了细致的推导和演示。 3. 量子信息学的基本定理： 探讨了诸如不可克隆定理（No-Cloning Theorem）等限制性理论，这些定理界定了量子信息处理的边界，并反衬出量子计算在某些特定任务上的优越性。 第三部分：核心量子算法与复杂性理论 本部分是本书的实践高潮，详细剖析了那些展示出超越经典计算潜力的关键算法。 章节重点： 1. Shor算法的结构： 完整分解了Shor算法在因式分解问题上的流程，重点阐述了如何利用量子相位估计（Quantum Phase Estimation, QPE）子程序，并将周期查找问题转化为QPE问题。本书通过具体的例子，清晰地展示了QPE如何通过傅里叶变换实现指数级的加速。 2. Grover搜索算法： 对Grover算法的迭代结构进行了深入分析。我们详细解释了“Grover算符”的几何意义，即在$N$维希尔伯特空间中，通过不断地对目标态进行旋转（振幅放大），以达到 $mathcal{O}(sqrt{N})$ 的加速效果。 3. 量子模拟（Quantum Simulation）： 讨论了如何利用量子系统本身来模拟其他复杂的量子物理系统，特别是Trotter-Suzuki分解法在模拟哈密顿量时间演化中的应用。这部分内容连接了理论计算与凝聚态物理、量子化学等前沿研究领域。 第四部分：物理实现与工程挑战 理解了理论框架后，本书将视角转向如何将抽象的量子态在真实硬件上实现。本部分侧重于当前主流的物理平台及其面临的工程难题。 章节重点： 1. 硬件平台综述： 对超导电路（Transmons）、离子阱（Trapped Ions）、中性原子阵列（Neutral Atoms）、拓扑量子比特等主流技术路线进行了对比分析。每种技术都从其基本工作原理、优势（如相干时间、门保真度）和主要挑战（如可扩展性、串扰）进行了客观评估。 2. 噪声、退相干与误差修正： 这是实现容错量子计算的关键障碍。详细介绍了退相干（Decoherence）的物理机制，包括弛豫和相干噪声。随后，系统地介绍了量子误差修正码（Quantum Error Correcting Codes），特别是表面码（Surface Code）的拓扑结构和原理，解释了如何通过编码将逻辑量子比特的寿命延长。 3. 可扩展性与体系结构： 探讨了从几十个量子比特扩展到百万级量子比特所必须克服的架构难题，包括互连性、控制系统的集成化以及脉冲序列的优化设计。 结语：展望未来 《量子计算的基石》不仅是一本教材，更是一份对未来计算图景的蓝图。本书旨在培养读者具备独立分析和设计量子算法的能力，并理解当前工程实现的瓶颈所在。通过对基础理论的扎实掌握和对前沿应用的适度拓展，本书将成为推动下一代计算技术发展的重要基石。 目标读者： 理论物理研究生、计算机科学高年级本科生、信息工程领域的研究人员、以及渴望深入了解量子计算核心技术的工程师和科技政策制定者。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“表面、界面和膜的统计热力学”这个书名时，我的脑海中立即浮现出一系列与物质科学和工程相关的图像。从日常生活中的水滴如何在不同表面上展现出不同的润湿性，到工业生产中催化剂表面如何影响化学反应的速率，再到生物体内细胞膜如何进行物质交换，这些现象的背后都离不开“表面”和“界面”的重要性。而“统计热力学”则为理解这些复杂现象提供了一个强大的理论基础。我希望这本书能够清晰地阐释如何运用统计力学的原理，例如玻尔兹曼分布、相平均等，来分析和计算这些系统在平衡态和非平衡态下的热力学性质。我非常好奇书中是否会涉及到如何通过改变物质的组成、温度、压力等外部条件，来调控表面、界面和膜的结构和性能。特别是“膜”的讨论，让我联想到固态氧化物燃料电池中的电解质膜，或者太阳能电池中的半导体界面。我希望这本书能够提供一些关于这些功能性膜的微观模型，以及它们如何通过热力学过程来实现能量的转换或物质的传输。这本书的理论深度和潜在的应用价值，都让我充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来十分吸引人，尤其是对于我这样对物理化学和材料科学交叉领域抱有浓厚兴趣的读者而言。我一直对物质在不同相态边界上的奇特行为感到着迷，例如液体表面的张力如何影响液滴的形成，或者在两种材料界面处发生的化学反应和能量交换。而“统计热力学”这个关键词则预示着这本书将从微观粒子的运动和相互作用的角度来解释这些宏观现象，这正是理解许多复杂物理过程的关键。我期待它能深入探讨各种表面、界面和膜的微观结构，以及它们如何通过热力学原理来响应外界条件的变化，比如温度、压力以及组分的变化。书中对“膜”的提及也让我联想到生物膜，如细胞膜，它们在生命活动中扮演着至关重要的角色，其结构和功能的理解离不开热力学和统计学的分析。我希望这本书能提供一个坚实的理论框架，帮助我理解这些系统在相变、吸附、渗透、催化等过程中的行为规律。如果这本书能够涵盖一些前沿的研究进展，比如在纳米材料、生物传感器、分离膜技术等领域的应用，那就更加完美了。我非常好奇作者将如何将抽象的热力学概念与具体的表面、界面和膜现象联系起来，并通过严谨的数学推导和物理图像来阐释。

评分☆☆☆☆☆

我一直对物理世界中那些看不见摸不着但又至关重要的“边界”现象深感兴趣，而“表面、界面和膜的统计热力学”这个书名恰好击中了我的痛点。我常常在思考，为什么在两种物质接触的地方，会产生如此多样的行为？为什么一个微小的表面变化，就能导致宏观性质的剧烈改变？“统计热力学”这个词语，在我看来，就是揭示这些奥秘的金钥匙。我期待这本书能够带领我深入到微观粒子的世界，去理解它们的运动、相互作用以及集体行为如何构成了我们所观察到的表面张力、界面吸附、以及膜的渗透性等等。我希望书中能够详细讲解，如何用统计的方法，从海量的微观自由度中提取出宏观的热力学量，例如如何计算表面能，或者如何预测界面处的相平衡。更重要的是，对于“膜”的提及，这让我想到很多前沿的科技应用，比如在药物递送系统中使用的脂质膜，或者在生物传感器中用于识别特定分子的敏感膜。我非常希望这本书能够提供一些关于这些膜的构效关系，以及如何通过统计热力学原理来设计和优化它们。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，"表面、界面和膜的统计热力学"，立刻在我心中激起了对物质世界微观奥秘的好奇。我对那些肉眼看不见的、却又深刻影响着我们宏观世界的力学和能量法则一直有着强烈的探索欲。统计热力学，对我来说，就像一把钥匙，能够打开理解微观世界集体行为的门锁。我希望这本书能带领我进入一个由无数粒子组成的动态世界，在那里，每一个微小的运动和碰撞，最终汇聚成我们所观察到的表面张力、界面能，甚至是细胞膜的通透性。我尤其期待书中能够详细阐述如何利用统计力学的工具，例如配分函数、熵、自由能等，来定量地描述和预测表面、界面和膜的性质。想象一下，能够从原子和分子的层面，理解为什么肥皂水能够形成泡泡，或者为什么油和水会自然分离，这其中的奥妙，我相信一定蕴藏在统计热力学之中。这本书的另一大亮点在于“膜”的引入，这让我联想到现代科技中的许多关键应用，比如反渗透膜用于海水淡化，或者液晶显示器中的液晶膜。我希望书中能够深入剖析这些膜的结构特点，以及它们在热力学驱动下如何实现特定的功能，例如选择性渗透或光学效应。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题“表面、界面和膜的统计热力学”引起了我极大的兴趣，它精确地捕捉了我对于理解物质世界基本规律的好奇心。我一直觉得，我们身边的许多现象，无论是宏观的还是微观的，其根源都深藏于物质的表面、界面以及那些薄如蝉翼的膜中。而“统计热力学”则提供了一种独特的视角，让我能够从海量微观粒子的集体行为中，去窥探和理解这些宏观现象。我期望书中能够深入探讨，如何利用统计物理学的强大工具，例如配分函数、系综理论等，来建立描述表面、界面和膜行为的理论模型。我尤其好奇，作者将如何清晰地解释，这些模型如何与实验观测到的热力学性质联系起来，比如如何从理论上推导出表面吸附的朗缪尔等温线，或者解释界面处发生的相变。此外，“膜”这个词汇也让我联想到许多现代科学和工程领域的关键技术，例如分离膜在环境治理中的应用，或者在电子设备中作为绝缘层或导电层的薄膜。我希望本书能够为我提供关于这些膜在热力学驱动下的结构形成和功能实现的基本原理，从而加深我对这些先进材料和技术的理解。

评分☆☆☆☆☆

挺好的，经典书籍，喜欢。挺好的，经典书籍，喜欢。挺好的，经典书籍，喜欢。

评分☆☆☆☆☆

书很好，很喜欢，快递速度也很快。整体感受很好。

评分☆☆☆☆☆

《表面、界面和膜的统计热力学》着重于多分量体系内部的二维界面的大尺度性质，给出其概念与理论描述，介绍统计力学在材科应用中的几路有用的理论方法。各章节都是从传统的自由能方法开始，聚焦于相对简单体系中的界面平衡态性质，然后考虑体系热涨落的影响，从而自然地给出肢体与界面体系的丰富多样性，又大大简化了对复杂流体和固体体系的理解与研究。《表面、界面和膜的统计热力学》可以与胶体科学的传统教科书互为补充，也适合作为凝聚态物理学家、物理化学家以及材料科学家了解构成二维界面体系宏观热力学性质基础的统计力学参考书。

评分☆☆☆☆☆

对于从事界面理论研究的很有帮助

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1.7 问题

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第3章 界面的涨落

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1.3 经典统计力学复习

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正品

评分☆☆☆☆☆

3.6 问题