軟物質X-射綫散射基礎 [Basic X-Ray Scattering for Soft Matter] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《軟物質X-射綫散射基礎》內容源自2008～2010年我在馬薩諸塞大學（安姆斯特，美國）給高分子材料係一年級研究生授課的講義。由此機緣，我發現我所知並欣賞的關於X-射綫散射的優秀教材大都由物理學傢編寫，他們習慣於使用數學公式來讓事情變得清楚。這一途徑顯然不能吸引我當時所教的學生。首先，他們有不同的背景，通常隻具備有限的數學知識。其次，他們渴望作為一個用戶更多地瞭解X-射綫散射，但不傾嚮成為一個專傢。在我的講義中，我盡量去適應這幾點。本講義在各種其他機會下得到改進，特彆是2011年在中國科學技術大學（閤肥，中國）和2013年在萊布尼茨交互材料研究所（DWI，亞琛，德國）的授課。

作者簡介

　　維姆·德傑（Wim H.de Jeu），在阿姆斯特丹的FOM研究所一直從事軟物質的研究。在那裏，他發展瞭X-射綫方法，並多次將其應用在同步輻射裝置上。他是埃因霍溫工業大學的榮譽教授，目前受聘於德國亞琛交互材料DWI-萊布尼茨研究所。
　　
　　李良彬，人選中國科學院“百人計劃”，國傢自然科學基金委“國傢傑齣青年基金”獲得者。現為中國科學技術大學國傢同步輻射實驗室和高分子科學與工程係雙聘教授，博士生導師。先後主持國傢自然科學基金委重點和國傢重大科研裝備項目、中國科學院重大裝備研製項目、科技部“973”計劃課題以及企業橫嚮閤作課題等20餘項，在Macromolecules、Polymer、Soft Matter、Journal of Rheology等雜誌上發錶論文180餘篇，申請專利近30項。主要從事同步輻射X-射綫散射先進實驗方法和技術的發展研究、高分子材料加工基本物理問題的原位研究，以及高性能薄膜加工成套工藝研發。2000-2003年在荷蘭國傢原子分子物理研究所從事博士後研究期間與原書作者Wim H.de Jeu教授有過閤作：利用X-射綫散射技術研究軟物質的有序無序轉變。本書包含瞭譯者在其博士後期間的部分研究成果。

內頁插圖

目錄

序言
1 引言與概論
1．1 引言
1．2 X-射綫的産生
1．3 單電子散射
1．4 平麵波散射
1．5 X-射綫吸收
1．6 X-射綫摺射和反射
1．7 X-射綫的相乾性
1．8 X-射綫、中子和光散射

2 粒子的基本散射
2．1 復雜體係的散射
2．1．1 原子、分子和晶格
2．1．2 散射幾何及Ewald球
2．1．3 散射及傅裏葉變換
2．2 模型散射分布的衍射
2．2．1 方波分布的衍射
2．2．2 球體的衍射
2．3 原子與分子——溶液
2．3．1 低分辨率下的粒子——形狀因子
2．3．2 Guinier分析
2．3．3 Porod分析
2．4 實例研究：無相互作用粒子的SAXS建模
2．5 拓展到簡單液體——結構因子

3 軟物質的有序／無序
3．1 短程有序
3．2 長程有序
3．3 液晶的取嚮和位置有序
3．3．1 嚮列相
3．3．2 近晶A相
3．4 有序與維度
3．4．1 低維漲落
3．4．2 二維的兩步熔融
3．5 實例研究：近晶薄膜的有序

4 衍射物理：晶體散射
4．1 晶體學原理
4．1．1 晶格種類
4．1．2 晶麵與密勒指數
4．2 晶格的衍射
4．2．1 布拉格定律
4．2．2 倒易空間簡介
4．2．3 晶格求和與散射條件
4．3 晶體散射的其他性質
4．3．1 Debye-Waller因子
4．3．2 鑲嵌度（MosaicSpread）
4．3．3 綫寬和平均疇尺寸
4．3．4 多晶衍射
4．4 實例研究：聚閤物結晶
4．4．1 例子1：聚乙烯（PE）
4．4．2 例子2：等規聚丙烯（iPP）
4．4．3 結晶度
4．4．4 結晶的開始

5 X-射綫散射在軟物質研究中的應用
5．1 儀器、小角和寬角X-射綫散射
5．2 例子
5．2．1 液晶相
5．2．2 膠體
5．2．3 兩親化閤物
5．2．4 生物膜
5．2．5 嵌段共聚物
5．3 實例研究：連接多尺度——有序與窘組
5．3．1 嵌段共聚物的受限結晶
5．3．2 液晶嵌段共聚物
5．3．3 樹枝狀液晶

6 軟物質薄膜及其錶麵
6．1 單個界麵的反射
6．1．1 菲涅耳理論
6．1．2 實用方麵：掃描、蹤跡、粗糙度
6．1．3 軟界麵例子
6．2 多界麵：軟物質薄膜
6．2．1 均勻薄膜
6．2．2 多層薄膜：遞歸形式
6．2．3 實例一：單層氟代烷烴
6．2．4 實例二：二嵌段共聚物薄膜
6．3 掠入射衍射
6．3．1 烷烴單分子層的錶麵凝固
6．3．2 近晶嵌段共聚物薄膜的受控取嚮
6．4 實例研究：取代噻吩的單層結構

前言/序言

　　本書內容源自2008～2010年我在馬薩諸塞大學（安姆斯特，美國）給高分子材料係一年級研究生授課的講義。由此機緣，我發現我所知並欣賞的關於X-射綫散射的優秀教材大都由物理學傢編寫，他們習慣於使用數學公式來讓事情變得清楚。這一途徑顯然不能吸引我當時所教的學生。首先，他們有不同的背景，通常隻具備有限的數學知識。其次，他們渴望作為一個用戶更多地瞭解X-射綫散射，但不傾嚮成為一個專傢。在我的講義中，我盡量去適應這幾點。本講義在各種其他機會下得到改進，特彆是2011年在中國科學技術大學（閤肥，中國）和2013年在萊布尼茨交互材料研究所（DWI，亞琛，德國）的授課。
　　在將授課筆記整理成書時，我設置瞭幾個要求。首先，我的目標是一本尺寸有限的平裝書，人們會放在手邊而不是書架上。其次，我想涵蓋各種各樣軟物質X-射綫散射的例子。第三，我喜歡從而保留初始講義中關於軟物質中不同類型有序／無序的章節。顯然這樣的組閤並不容易，尤其考慮到X-射綫散射基礎知識的覆蓋麵。我經曆瞭極大的睏難來阻止包括更多的材料，指齣缺失的主題是很容易的。也許有人會覺得數學還是太多瞭。還有，我無意於一本X-射綫散射的實用指南，而是用簡單的方式解釋基本原理。有瞭這些妥協，我相信這種類型的一本書能填補一定的空白。
　　不可避免地，很多材料來自各種資源的重復使用。通常這涉及一般的常識，不需要特定的參考文獻。但我仍然要嚮那些可能會認齣某個熟悉的語句或者一幅圖片中某些方麵的同行錶達歉意。我建議將此當作對他們努力的一種緻敬。但是，我盡量完整地確認實驗數據的來源。事實上，很多的例子來源於我自己的工作。這並不是因為它們好過其他的（實驗數據），而是因為我瞭解這些數據，所有的細節都是現成的。
　　在開始整理成書之前，D.W.L.Hukins寫的《無序與有序體係的X-射綫衍射》（Pergamon，1981）給予瞭我很多啓發，特彆是它展示瞭一本小巧的圖書可以具備的價值。在另一層麵，我非常感激J.Als-Nielsen和D.McMorrow寫的《現代X-射綫物理原理》（Wiley，2011）。在某個階段，我知曉瞭D.S.Sivia寫的一本簡潔的書《散射理論基礎》（Oxford，2011）。該書用一種可以接受的方式提供瞭散射所需的數學工具，這是我不想強調的。所以，《散射理論基礎》一書是本書的完美搭配。
　　在寫作過程中，我偶然接觸到瞭Alfred Jensen的工作。我瞭解到科學給他的很多藝術提供瞭靈感，這也是其簡圖和繪畫構想的重要部分。Alfred Jensen基金友好地允許我復製他的一幅繪畫用於本書的封麵。
　　我非常感謝Bjorn Schulte和Helene Freichels對於本書第一個完整版本的意見，以及Khosrow Rahimi對於繪製書中很多圖片給予的重要幫助。最後，我想錶達對Martin Moller的感激，在我正式退休之後，他提供瞭一個機會讓我在DWI得以繼續我的職業生涯。在我事業的這個階段，我非常樂於與新一代年輕科研工作者分享我在軟物質X-射綫散射方麵的經驗。我希望並且相信這本書會以自己的方式讓讀者受益。
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