本书深入讲述了热力学的起源、发展和演变,通过对热力学理论发展的历史回顾,帮助读者了解热力学从古典到现代演化过程中的重要里程碑和相关概念的演化历程,以及热力学在自然界和实际应用中的重要作用,内容涉及温度、能量、熵、化学势等热力学中的重要概念,以及热力学第三定律、辐射热力学、不可逆过程热力学、涨落、相对论热力学、新陈代谢等方面。
本书自首次出版以来,迅速成为了一本进入这一深刻和迷人的理论物理学领域的容易入门和全面了解的图书。现在,在这个修订版中,徐一鸿教授添加了量子场论中的一些进展,如引力波、螺旋度旋量形式、壳层-胶子散射、复动量振幅的递推关系以及杨-米尔斯理论和爱因斯坦引力。同时还提供了附加练习,和详细的部分习题解答,以及进一步阅读的相关图书建议。此书语言简洁,且生动幽默,物理图像清晰,可以为读者建立坚实的概念基础,是量子场论方面的经典教材。适合理论物理专业的或者有兴趣的大学生和科研工作者阅读和学习。
暴胀宇宙学在过去20年发展历程中已经解决了宇宙的标准热大爆炸模型中存在的许多严重问题.利用其原创的方法,本书解释了现代宇宙学的基础,并且阐明了理论结果的来源.本书分为两个部分:第一部分处理均匀及各向同性的宇宙模型,而第二部分讨论初始不均匀性如何解释我们观测到的宇宙结构.本书为一些传统上高度依赖于数值计算的论题,例如原初核合成、复合、宇宙微波背景辐射各向异性等,提供了解析处理方法.暴胀以及量子宇宙学扰动理论讲述得尤为详尽.通过讨论更具推测性质的想法,本书将读者引领到目前宇宙学研究的前沿.
本书基于美国乔治梅森大学的 “科学中的重要思想” 这门课程而写,共13章,内容包括力学、热学、电和磁、波、相对论、量子力学和化学键、材料等内容,由浅入深地介绍了物理学和化学的基本概念和知识。本书的特点是每章都有一个以辐射图的形式呈现的重要科学思想,并且每章开始都围绕着这个重要思想对物理学和化学的各领域进行简明阐述。本书不要求读者具备高深的专业知识,适合那些有兴趣了解物理学和化学世界的人们作为科普读物阅读,也可作为高中生、大学生入门级的物理学和化学通识教材。
本书根据国际流行的“简练、实用,尽量把设计交给计算机做”的理念,介绍双胶合、双分离、消色差、柯克、天塞、双高斯、远摄、反远摄、远心、投影、变焦、广角、显微、红外等各类光学成像系统的设计方法和流程,讨论物理模型、部件选型、评价函数设置,并给出大量的设计实例和ZEMAX设计程序。只要认真研读本书,参考书中的实例,遵循规范的流程,系统总是沿着最速下降路径平稳快速收敛、自动更换玻璃,得到符合设计指标、结构紧凑、成本合理的设计结果。 第二版增加了长工作距平场复消色差显微物镜、大孔径卡塞格林物镜、宽带连续变比扩束镜和高清晰度变焦物镜的设计,提供了公差设定和图纸绘制的规范。在应用光学部分,推导了衍射极限系统离焦点扩散函数的解析解??合流超几何函数,提供了贝塞尔函数型椭圆出瞳公式,分析了广义焦距
本书是一部综合性的物理学辞典,涵盖力学和理论力学、理论物理学、热学、热力学与统计物理学、声学、电磁学、光学、原子与分子物理学、无线电物理学、凝聚态物理学、等离子体物理学、原子核物理学、高能物理学、天体物理学、计 算物理学、非线性物理学、化学物理、能源物理、经济物理、生物物理学、医学 物理等学科,以常用、基础和重要的名词术语为基本内容,提供简短扼要的定义 或概念解释,并有适度展开。正文后附有物理学大事件、常用物理量单位、常用物理学常数表等附录, 并设有便于检索的外文索引、汉语拼音索引。
由大量单元组成的复杂系统会产生丰富多彩的自组织与集体行为,近几年成为多交叉领域长盛不衰的研究热点。复杂系统的一个重要特征是涌现,即在整体层面会呈现出各种各样个体所不具备的行为。本书以复杂系统中普遍存在的同步与非平衡输运等涌现行为为切入点,以非线性动力学、统计物理学、序参量动力学理论等为理论工具,重点剖析了相振子、混沌振子及其复杂网络的同步、时空随机共振、时空斑图与非线性波、集体定向输运及低维体系热传导与热器件等现象,并探讨了这些看似不同的现象之间的内在机制、共性和联系。 本书分上下册,上册包括第1~4章,下册包括第5~7章。
诺贝尔奖得主Steven Weinberg将他卓绝的物理洞察力和明晰的表达天赋结合起来,在这本成功的著作完全更新的第2版中提供了近代量子力学的简明介绍。第2版包括如刚性转体和量子密钥分配等主题的全新6节以及对全书现有章节的重要增补,非常适合作为一年的研究生课程教材或研究人员的参考书。从量子力学的历史评述和Schr dinger方程的经典解开始,Weinberg运用他卓越的教学经验阐明了Bloch波和能带结构、Wigner-Eckart定理、幻数、同位旋和普遍散射理论,然后将量子力学发展到近代Hilbert空间处理形式。每一章之后都有习题,讲课教师可以从网上获得题解。
本书详细讲述量纲理论,包含了第一作者梁灿彬60余年来的研究成果,以及第二作者曹周键近20年来的重要贡献。全书特别强调分清量与数,指出所有物理书上的公式几乎都是数的等式而非量的等式(由于从未有人定义过量的乘积,量的等式其实并无意义)。第三章详细讲解了我们对于量的乘积以及量的求幂的自创定义,使得量的等式从此获得明确意义。第7章在此基础上讨论了量的等式与数的等式形式相同的条件。第8章讲授定理,该章及后续各章含有该定理的大量应用例子。第10章还以自创方式严格论证了萌芽于牛顿时代并在至今的工程实用中常用的“相似论”。
献给量子工程师的书! 量子工程学 设计和制备量子相干结构 已经成为一个具有重要应用前景的新物理领域.本书给出了量子工程学中理论方法和实验结果的完整展示. 本书内容包括电路的量子理论、量子光学在固体电路中的相关理论方法、噪声的量子理论、退相干与测量、量子输运的朗道尔方程、弱超导电性物理,以及半导体异质结中二维电子气相关的物理等.理论与最新的实验数据相结合,从而帮助读者更加清楚地了解理论的应用场景.本书针对物理学研究生,将帮助读者开始自己的研究工作并将理论方法应用到正在开展的实验研究中. 扎戈斯金是英国拉夫堡大学的物理学教授,他的研究兴趣涵盖固态器件中的量子信息处理理论、介观超导电性、介观传输、量子统计物理及热力学等方面.
本书全面系统地介绍了量子计算领域的基本理论、核心概念、关键方 法和重要结论,并兼顾近期的前沿进展。本书内容主要包括:经典和量子 计算的复杂性理论、计算复杂度与物理理论间的关系;基本量子算法;不 同量子计算模型及其与量子线路模型的等价;基于离子阱系统、超导系统 及光学系统的量子计算的物理实现;量子纠错码与容错量子计算。本书既 突出了每个章节的逻辑完整性,也强调了不同章节间内容上的联系,保证 了量子计算学科的完整性和自洽性。本书中的重要结论都给出了详尽的证 明,使读者不仅能学到量子计算的相关知识,也能学到解决这类问题所需 的典型技能,有能力解决未来科研中遇到的新问题。
本书是一本介绍超声换能器的理论专著,内容涉及有关超声换能器的所有内容,其中许多章节是作者多年来从事科研和教学实践的总结。书中紧紧围绕超声换能器这一内容,对各种类型的超声换能器,从基础知识到理论分析、从设计计算到实际应用以及该领域的最新发展进行了详细的论述,条理分明,深入浅出。 全书共分12章,第1章是绪论,对超声换能器的基本概念进行了简要的介绍;第2章至第11章对10种不同类型的超声换能器进行了介绍;第12章对超声换能器的电学和声学匹配进行了分析;最后给出了相关的参考文献,以供读者查阅。
本书从光量子这一基本概念入手,全面介绍了当前生命科学中的各种光生物现象(如光合作用、结构色、视觉等)和重要光学技术(如荧光共振能量转移、多光子成像、光遗传学等),尤其重点介绍了色觉、单光子视觉、视信号转导等不同层次、不同方面视觉过程的光物理特征。书中主体部分注重定性论述,辅以简单定量计算,使一般读者都容易领会基本物理图像;书中进阶部分则对光量子的物理理论给予了必要介绍,供具备较好数学基础、希望对光的本性有更深刻了解的读者参考。
本书内容结合了近三十年国内外冷原子领域研究热点。前两章回顾了近代冷原子物理的发展历程,简要地总结了冷原子领域的常用基础知识。第三章至第七章,讲解了一、二维量子气体的基础理论知识体系与常用模型,并介绍了一些当下领域内的热门研究方向,如量子拓扑、多体局域化、量子涡旋等。第八章讨论了冷原子系统如何为量子信息、精密测量等前沿热点应用研究提供重要支持。作者结合自己的科研成果,通过对国内外代表性参考书、综述文章的总结以及与多位国际知名教授深入探讨,提炼出冷原子与低维量子气体前沿内容的核心知识点,并深入浅出地介绍给读者。
本书为国际上*部较全面、系统阐述量子色动力学 (QCD) 如何驾驭夸克和胶子, 从而构成核子 (强子)、核子-核子相互作用直至多核子体系 (原子核) 及核子和核体系的性质的学术专著, 是早年师从理论物理学家彭桓武、黄祖治的何汉新先生对其毕生重要研究成果的总结, 以量子色动力学为基础, 阐述核子的夸克、胶子结构及其随能量标度的演化 ; 阐明核子自旋、质量和张量荷的起源 ; 探究夸克、胶子色禁闭形成核子 (强子) 的动力学机制 ; 探索QCD规强子态 ; 论述重子-重子相互作用和核多体系统的动力学及核介质中的夸克效应。
由大量单元组成的复杂系统会产生丰富多彩的自组织与集体行为,近几年成为多交叉领域长盛不衰的研究热点。复杂系统的一个重要特征是涌现,即在整体层面会呈现出各种各样个体所不具备的行为。本书以复杂系统中普遍存在的同步与非平衡输运等涌现行为为切入点,以非线性动力学、统计物理学、序参量动力学理论等为理论工具,重点剖析了相振子、混沌振子及其复杂网络的同步、时空随机共振、时空斑图与非线性波、集体定向输运及低维体系热传导与热器件等现象,并探讨了这些看似不同的现象之间的内在机制、共性和联系。 本书分上下册,上册包括第1~4章,下册包括第5~7章。
本书着重介绍粒子物理的基础知识,同时尽可能多地介绍相关领域前沿的情况和最新成果。书中从对称性出发,相继详细介绍强子的夸克模型、电磁作用和弱作用、弱电统一理论、强作用的规范理论QCD。其中在弱作用部分对中性K介子、中性B介子和中性D介子系统的正反粒子混合及CP不守恒做了系统介绍,在弱电统一模型部分还给出了Rξ规范的费曼规则,在强作用部分详细讨论了QCD的重整化,对粲偶素、例外态、胶球和混杂态、格点规范等也做了简要讨论。书中还介绍了中微子振荡及轻子系统的CP破坏。此外,对超出标准模以外的各种新模型,如大统一理论和超对称模型等,作了简要介绍。最后介绍了与粒子物理有关的宇宙学的基本知识。
本书为光子晶体领域的经典教科书。第1章对全书进行了综述。第2章描述了混合介质系统的宏观电磁理论,证明描述磁场的方程是哈密顿方程。基于此事实,第3章对磁场行为做出了描述。第4~6章分别研究了一维、二维、三维光子晶体的电磁特性,阐述了光子带隙的物理起源,以及与之相关的电磁现象。第7~9章研究了一维周期介质波导、二维光子晶体板和光子晶体光纤。第10章阐述了时间耦合模式理论,以及与之相关的应用设计,还描述了光子晶体中的光学现象,如折射、衍射等。本书附录部分可以帮助读者了解相关基础知识。
本书作者一生从事有关等离子体物理学的实验和研究。本书试图从气候变化和能源着手,清晰、公正地把事实真相呈献给读者,主要讨论了受控聚变的物理原理与技术。本书会告诉读者,聚变研究已经进展到哪里、还要走多远,最终我们将怎样到达目的地。作者力图深入浅出地解读受控聚变的深奥物理内容,实现聚变的种种困难和巧妙的解决方案,使每个读者能够领会聚变物理学家所做的一切努力,这是一项艰巨的科学技术任务。
低温等离子体科学技术已经成为许多重大科学工程和高科技产业的基础和手段。《低温等离子体:原理与应用》在总结国内外相关知识的基础上,结合作者的科研实践撰写而成。《低温等离子体:原理与应用》分四个部分系统地介绍低温等离子体的基本原理和应用技术:**部分等离子体物理基础,包括等离子体基础知识、等离子体输运过程、等离子体基元过程、等离子体描述和模拟、低温等离子体诊断等5章;第二部分气体放电理论,包括汤森放电理论、流注放电理论、高频放电理论等3章;第三部分典型的低温等离子体产生形式,包括直流辉光放电和汤森放电、空心阴极放电、电弧放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、微波放电等7章;第四部分低温等离子体应用技术,包括低温等离子体表面工程技术、低温等离子体材料合成技术、低温等离子体光源技术、低