具体描述
《分子间和表面力(第3版)》中全面详细透彻地讲述了分子间作用力的基本理论和概念,可以让学生和老师更加清楚地认识到在特定系统中那种力是最主要的,并且明确了如何去控制这些力。这是第三版,较原来的版本做了不少更新,内容扩展至三大部分,并且新增加了五章。
作者简介
Jacob N. Israelachvili
Professor
Chemical Engineering, Materials
(UCSB)
CONTACT
Department of Chemical Engineering
University of California, Santa Barbara
Santa Barbara, CA 93106-5080
Tel.: 805-893-8407
Email: jacob@engineering.ucsb.edu
Web site: http://www.chemengr.ucsb.edu/~ceweb/ce/people/faculty/israelachvili/minisite.html
EDUCATION
Ph.D.: 1971, University of Cambridge
B.S.: 1968, (BA) University of Cambridge
RESEARCH INTERESTS
Intermolecular and intersurface forces in biological, complex fluid and materials systems. Use of Surface Forces Apparatus for directly measuring the adhesion and friction forces between surfaces in liquids and vapors, and for studying other interfacial phenomena at the molecular level. Fundamental interactions in complex colloidal and biological systems that have technological and biomedical applications.
目录信息
Preface to the Second Edition
Preface to the First Edition
PART ONE THE FORCES BETWEEN ATOMS AND MOLECULES
1.Historical Perspective
1.1.The Four Forces of Nature
1.2.Greek and Medieval Notions of Intermolecular Forces
1.3.The Seventeenth Century:First Scientific Period
1.4.The Eighteenth Century:Confusion,Contradictions,and Controversy
1.5.The Nineteenth Century:Continuum versus Molecular Theories
1.6.Intermolecular Force—Laws and Interaction Potentials:Long— and Short—Range Forces
1.7.First Successful Phenomenololgical Theories
1.8.First Estimates of Molecular Sizes
1.9.The Twentieth Century:Understanding Simple Systems
1.10.Recent Trends
Problems and Discussion Topics
2.Thermodynamic and Statistical Aspects of Intermolecular Forces
2.1.The Interaction of Molecules in Free Space and in a Medium
2.2.Self—Energy and Pair Potential
2.3.The Boltzmann Distribution and the Chemical Potential
2.4.The Distribution of Molecules and Particles in Systems at Equilibrium
2.5.The Van der waals Equation of State(EOS)
2.6.The Criterion of the Thermal Energy kT for Gauging the Strength of an Interaction
2.7.Classification of Forces and Pair Potentials
2.8.Theoretical Analyses of Multimolecular Systems:Continuum and Molecular Approaches
2.9.Molecular Approaches via Computer Simulations:Monte Carlo(MC)and Molecular Dynamics(MD)
2.10.Newton’s Laws Applied to Two—Body Collisions
2.11.Kinetic and Statistical Aspects of Multiple Collisions:the Boltzmann Distribution
Problems and Discussion Topics
3.Strong Intermolecular Forces:Covalent and Coulomb Interactions
3.1.Covalent or Chemical Bonding Forces
3.2.Physical and Chemical Bonds
3.3.Coulomb Forces or Charge—Charge Interactions.Gauss’s Law
3.4.Ionic Crystals
3.5.Reference States
3.6.Range of Electrostatic Forces
3.7.The Born Energy of an Ion
3.8.Solubility of Ions in Different Solvents
3.9.Specific Ion—Solvent Effects:Continuum Approach
3.10.Molecular Approach:Computer Simulations and Integral Equations of Many—Body Systems
Problems and Discussion Topics
4.Interactions Involving Polar Molecules
4.1.What Are Polar Molecules?
4.2.Dipole Self—Energy
4.3.Ion—Dipole Interactions
4.4.Ions in Polar Solvents
4.5.Strong Ion—Dipole Interactions in Water:Hydrated Ions
4.6.Solvation Forces,Structural Forces,and Hydration Forces
4.7.Dipole—Dipole Interactions
4.8.Magnetic Dipoles
4.9.Hydrogen Bonds
4.10.Rotating Dipoles and Angle—Averaged Potentials
4.11.Entropic Efiects
Problems and Discussion Topics
5.Interactions Involving the Polarization of Molecules
5.1.The Polarizability of Atoms and Molecules
5.2.The Polarizability of Polar Molecules
5.3.Other Polarization Mechanisms and the Efiects of Polarization on Electrostatic Interactions
5.4.Interactions between Ions and Uncharged Moleculas
5.5.Ion—Solvent Molecule Interactions and the Born Energy
5.6.Dipole—Induced Dipole Interactions
5.7.Unification of Polarization Interactions
5.8.Solvent Effects and“Excess Polarizabilities” Problems and Discussion Topics
6.Van der Waals Forces
6.1.Origin of the Van der Waals—dispersion Force between Neutral Molecules:the London Equation
6.2.Strength of Dispersion Forces:Van der Waals Solids and Liquids
6.3.Van der Waals Equation of State
6.4.Gas—Liquid and Liquid—Solid Phase Transitions in 3D and 2D
6.5.Van der Waals Forces between Polar Molecules
6.6.General Theory of Van der Waals Forces between Molecules
6.7.Van der Waals Forces in a Medium
6.8.Dispersion Self—Energy of a Molecule in a Medium
6.9.Further Aspects of Van der Waals Forces:Anisotropy(Orientation),Nonadditivity(Many—Body),and Retardation Effects
Problems and Discussion Topics
7.Repulsive Steric Forces,Total Intermolecular Pair Potentials,and Liquid Structure
7.1.Sizes of Atoms,Molecules,and Ions
7.2.Repulsive Potentials
7.3.Total Intermolecular Pair Potentials:Their Form,Magnitude,and Range
7.4.Role of Repulsive Forces in Noncovalenfly Bonded Solids
7.5.Packing of Molecules and Particles in Solids
7.6.Role of Repulsive Forces in Liquids:Liquid Structure
7.7.The EffeCt of Liquid Structure on Molecular Forces
Problems and Discussion Topics
8.Special Interactions:Hydrogen—Bonding and Hydrophobic and Hydrophilic Interactions
8.1.The Unique Properties of water
8.2.The Hydrogen Bond
8.3.Models of Water and Associated Liquids
8.4.Relative Strengths of Different Types of Interactions
8.5.The Hydrophobic Effect
8.6.The Hydrophobic Interaction
8.7.Hydrophilic Interactions
Problems and Discussion Topics
9.Nonequilibrium and Time.Dependent Interactions
9.1.Time— and Rate—Dependent Interactions and Processes
……
PART TWO THE FORCES BETWEEN PARTICLES AND SURFACES
PART THREE SELF—ASSEMBLING STRUCTURES AND BIOLOGICAL SYSTEMS
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的封面设计就吸引了我,一种深邃的蓝色背景,上面点缀着一些抽象的、互相作用的粒子,仿佛在低语着宇宙中最基本的秘密。我是一个对科学充满好奇的普通读者,虽然没有专业的背景,但我一直对那些看不见的、驱动着物质世界运行的法则充满兴趣。《分子间和表面力》这个名字本身就勾起了我无数的想象。当我翻开第一页,我并没有立即被复杂的数学公式或者晦涩的理论所淹没,而是被一种循序渐进的引导所吸引。作者似乎深知如何将那些抽象的概念转化为具象的画面,让我仿佛能“看到”那些微小的分子是如何互相吸引或排斥,又是如何聚集在一起形成我们所熟悉的各种物质形态。从水的表面张力到物质的溶解性,从润湿现象到胶体稳定性,这本书就像一位经验丰富的向导,带领我穿越了宏观世界与微观世界的边界。它没有让我感到遥不可及,反而让我觉得,原来我们身边的一切,无论是茶杯里的水,还是皮肤上的油脂,都蕴藏着如此奇妙而深刻的分子力学原理。这本书的叙述风格非常平实,但其中蕴含的洞察力却足以令人惊叹。它没有卖弄知识,而是以一种分享的态度,将复杂的世界展现在我的眼前,让我对“世界”二字有了更深层次的理解。它让我明白,那些我们习以为常的现象,背后都有着强大的、看不见的驱动力,而这些驱动力,正是通过分子间的相互作用来体现的。我尤其喜欢书中通过生活中的例子来解释概念的方式,比如描述表面张力时,引用了雨滴如何保持球形,或者为什么水会在叶片上形成露珠。这些贴近生活的描述,让我更容易将书中的知识与自己的生活经验联系起来,从而加深了理解和记忆。总而言之,这是一本能让你重新审视日常生活的书,它揭示了我们所处世界的内在逻辑,并且以一种非常易于接受的方式呈现出来,让我受益匪浅。
读完《分子间和表面力》,我感觉自己好像被带进了一个全新的世界,一个由无数微小粒子构建的、却又无比奇妙的宏观世界。这本书的写作风格非常特别,它不像一些科普读物那样,把所有的知识点都生硬地塞给你,而是用一种非常自然、非常贴近的方式,慢慢地引导你思考。作者非常善于运用生动的比喻,将那些抽象的、看不见的分子间作用力,变得像发生在身边的故事一样。我尤其对书中关于“表面张力”的描述印象深刻,它解释了为什么水滴会保持球形,为什么我们可以在水面上行走,甚至为什么肥皂泡能够存在。这些我曾经习以为常的现象,在书本的解读下,都变得那么富有科学的逻辑和魅力。作者不仅仅是解释了“是什么”,更是深入地探讨了“为什么”。它让我明白了,原来这些看似微不足道的“力量”,却是构建我们物质世界的基础。书中对“润湿”现象的分析,也让我对很多日常物品有了全新的认识,比如雨伞的面料,为什么有些会吸水,有些却不会,这背后都有着分子间力和表面性质的规律在起作用。这本书的价值,不仅仅在于它提供了多少知识,更在于它开启了我对科学的全新视角。它让我开始用一种更加细致、更加深入的方式去观察和理解我周围的世界,去思考那些隐藏在平凡现象背后的科学原理。它是一本能够改变你思维方式的书,一本让你在阅读中不断发现惊喜的书。
这本书,我拿到手上的时候,就被它那种沉静而富有深度的封面设计所吸引,蓝色的背景,闪烁着细小的光点,仿佛在诉说着宇宙最原始的语言。作为一个对科学世界充满探索欲的普通人,我一直对那些驱动着万物运行的“看不见的力量”感到好奇。《分子间和表面力》这个名字,直接点燃了我内心的求知欲。当我翻开第一页,我发现它并没有让我感到畏惧,而是用一种非常友好的方式,将我引入了一个全新的视角。作者似乎非常懂得如何将那些抽象的、微观的化学和物理概念,转化为我们能够理解和感受到的具象画面。我读到了关于分子间各种“牵手”和“推搡”的故事,读到了那些微弱但关键的范德华力,以及那些在生命过程中扮演重要角色的氢键。书中对“表面张力”的解读,简直是让我眼前一亮。我终于明白了,为什么茶水会呈现出微微隆起的弧形,为什么水滴在某些物体表面会“聚集成球”,而又在另一些物体表面“摊开”。这些生活中看似平常的现象,在书本的解释下,都变得如此充满科学的魅力。更让我着迷的是,作者还深入探讨了“润湿”和“不润湿”的原理,这让我对为什么雨水会从我的雨伞上滑落,或者为什么一些衣物会变得“湿答答”有了全新的认识。它不仅仅是知识的传递,更像是一次思维的启迪,让我开始用一种全新的方式去观察我身处的这个世界。每一次阅读,都像是进行一次微观世界的探险,让我对物质的本质有了更深的理解。这本书的价值,在于它能让你重新认识日常,发现隐藏在平凡之下的不凡。
我一直对物质的构成和性质感到着迷,特别是那些肉眼无法察觉的微观层面。《分子间和表面力》这本书,就像一把钥匙,为我打开了通往这个奇妙世界的大门。它的封面就散发着一种宁静而智慧的气息,预示着一场关于物质本质的深度探索。作者的写作风格非常吸引人,它没有使用大量晦涩难懂的专业术语,而是用清晰、流畅的语言,将复杂的科学原理娓娓道来。我尤其喜欢书中对各种分子间作用力的描述,比如范德华力、偶极-偶极作用以及氢键,作者通过生动的类比,比如将分子比作微小的“磁铁”或者“弹簧”,让我能够轻松地理解这些抽象的概念。最让我感到惊叹的是书中关于“表面张力”的讲解。我从来没有想过,那些我们每天都能看到的液面现象,比如水滴的球形、昆虫的“水上行走”,背后竟然是如此深刻而有趣的分子作用力在支撑。作者通过大量的例子,将这些理论知识与生活实际紧密联系,让我仿佛亲眼见证了分子的“舞蹈”。此外,书中对“润湿”和“非润湿”现象的深入剖析,也让我对材料科学和日常生活中的许多应用有了更深刻的理解。它解释了为什么有些表面会吸引水,而有些表面则会让水珠滚落,这对我理解防雨材料、清洁剂的工作原理都有很大的帮助。总的来说,这本书不仅仅是知识的海洋,更是一次愉快的学习体验。它让我对科学产生了更浓厚的兴趣,并学会了用一种更科学、更细致的眼光去观察和理解我们周围的世界。
《分子间和表面力》这本书,对我这样一个对自然科学充满好奇但缺乏系统性训练的普通读者来说,是一次非常宝贵的体验。它并没有一开始就抛出复杂的概念和公式,而是从我们最熟悉的物质现象入手,一点点地引导我进入分子世界的奥秘。作者的叙事方式非常具有亲和力,仿佛一位老朋友在娓娓道来。书中对各种分子间相互作用力的介绍,如范德华力、偶极-偶极作用、氢键等,都通过生动的生活实例和形象的比喻进行了阐释。例如,将分子间的吸引力比作“看不见的绳索”或者“微小的磁铁”,让我很容易就能够想象出它们是如何相互拉扯的。我尤其对书中关于“表面张力”的探讨着迷。它解释了为何水滴会呈现出美丽的球形,为何我们能看到昆虫在水面上行走,甚至为何某些液体能够形成泡沫。这些现象在书中得到了科学而易于理解的解释,让我对曾经司空见惯的景象有了全新的认识。同时,书中对于“润湿”现象的深入分析,也让我对材料科学和日常生活中的许多应用有了更深刻的理解。比如,为何有些衣服的面料会“吸水”,而有些却能“防水”,这背后都有着分子间力和表面性质的规律在起作用。作者在讲解过程中,始终注意将抽象的科学原理与具体的物理现象相结合,使得阅读过程充满探索的乐趣,而非枯燥的记忆。这本书的优点在于,它不仅传授了知识,更重要的是培养了一种科学的思维方式。它鼓励读者去观察、去提问,并尝试从分子层面的相互作用来解释我们所看到的世界。这是一种非常宝贵的学习体验,让我觉得科学并非高高在上,而是渗透在我们生活的方方面面。
我原本以为这会是一本充满枯燥理论的书,毕竟“分子间和表面力”听起来就不是什么轻松的话题。然而,《分子间和表面力》完全颠覆了我的预期。它以一种令人意想不到的生动和清晰度,深入浅出地阐述了这些基本但至关重要的物理化学概念。作者显然花了大量的精力去构思如何将这些微观世界的现象与我们日常的感知联系起来。书中对范德华力、氢键等不同类型分子间作用力的解释,不仅仅是罗列公式,而是通过大量生动的类比,比如将分子想象成微小的磁铁或者互相吸引的弹簧,让我能够直观地理解它们的工作原理。特别是关于“润湿”的章节,让我对为什么有些液体会“黏”在表面,而有些则会“滑”开有了豁然开朗的认识。它解释了表面张力如何影响液体在固体表面的铺展,以及接触角是如何形成的。这一点对我来说非常实用,因为我经常会遇到一些涂料、清洁剂或者化妆品在使用效果上的差异,而这本书让我找到了背后的科学解释。书中还探讨了表面活性剂的作用机制,解释了为什么肥皂能够去除污垢。这种将复杂的科学原理与日常生活紧密结合的叙述方式,是这本书最大的亮点之一。它不是那种让你读完就忘的书,而是会让你在下次遇到类似现象时,能够回想起书中的解释,从而获得一种“原来如此”的顿悟感。我特别欣赏作者在解释过程中避免使用过于专业的术语,或者在必要时给出清晰的定义。即使是对于没有化学背景的读者来说,也能够轻松地跟随作者的思路,逐步深入地理解这些概念。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的启迪,它让我开始用更科学、更细致的视角去观察和理解我们周围的世界。
我一直对我们周围物质世界的运作机制充满好奇,尤其是一些肉眼看不见的、却又至关重要的力量。当我选择《分子间和表面力》这本书时,我期待着能够获得更深入的理解。而这本书,的确没有让我失望。它以一种非常严谨又不失趣味的方式,为我揭示了分子之间如何相互作用,以及这些作用力如何影响着物质的宏观性质。书中对各种分子间作用力的分类和阐述,从范德华力到氢键,再到各种更复杂的相互作用,都写得非常清晰。作者并没有简单地罗列公式,而是通过大量的类比和图示,让我能够直观地理解这些微观层面的“对话”。例如,书中描述分子间吸引力时,将其比作微小的“胶水”,而排斥力则像是“弹簧”,这种生动形象的比喻,让抽象的理论变得触手可及。我尤其对书中关于“表面张力”的详细解释印象深刻。它不仅解释了为什么液体表面会表现出类似弹簧膜的特性,还深入探讨了表面张力在日常生活中的各种体现,比如水滴为何会保持球形,或者为什么细小的物体可以漂浮在水面上。这些解释让我对曾经习以为常的现象有了全新的认识。此外,书中关于“润湿”和“非润湿”现象的讨论,也为我打开了新的视野。它解释了为什么有些液体会在某些表面铺展,形成一层均匀的薄膜,而有些液体则会聚集成水珠。这一点对于我理解油漆的涂刷效果、窗户玻璃的防雾处理,乃至我们身体细胞表面的特性,都非常有启发。这本书的语言风格非常沉稳,但字里行间却透露着作者对科学的深刻洞察和热爱。它并非一本速成读物,但只要愿意投入时间去阅读和思考,一定能从中获得丰富的知识和深刻的启迪。
阅读《分子间和表面力》的过程,对我来说,更像是一次奇妙的探索之旅。我并非科班出身,对物理化学的了解仅限于一些皮毛,但这本书却像一位耐心的导师,引导我一步步揭开物质世界隐藏的面纱。它从最基本的分子构成谈起,循序渐进地讲解了各种分子间的吸引力和排斥力,比如那些微弱却无处不在的范德华力,以及在水、氨等物质中起着决定性作用的氢键。作者非常善于运用生动的比喻,将那些肉眼看不见的微观粒子行为描绘得栩栩如生。我尤其对书中关于“表面张力”的阐述印象深刻。它解释了为什么水滴能够保持球形,为什么昆虫能在水面上行走,甚至为什么肥皂泡能够存在。这些生活中常见的现象,在本书的解读下,变得既科学又充满趣味。它让我明白,原来这些看似微不足道的“力量”,却在宏观世界中扮演着如此重要的角色。书中对“润湿”现象的解释也让我茅塞顿开,它清晰地阐述了液体在固体表面铺展的原理,以及“疏水”和“亲水”表面的形成机制。这一点对于我理解很多日常用品,比如雨伞的面料、不粘锅的涂层,乃至我们皮肤表面的特性,都提供了全新的视角。这本书并没有局限于理论的讲解,而是通过大量的实例,将抽象的科学概念与我们的生活经验紧密地联系在一起。它让我不仅学到了知识,更培养了一种用科学的眼光去观察和分析周围世界的习惯。每一次翻开这本书,都能发现新的惊喜,都能对曾经司空见惯的现象产生新的理解。它是一本值得反复品读的书,每一次阅读都会有不同的收获,让我对这个世界更加好奇,也更加热爱。
《分子间和表面力》这本书,对我而言,是一次真正的知识启蒙。作为一名普通读者,我对物理化学的理解仅限于一些基础概念。这本书以一种循序渐进、深入浅出的方式,将那些原本可能令人生畏的科学理论,变得清晰易懂。我最欣赏的是作者在解释分子间作用力时所采用的类比方法,比如将范德华力比作“微弱的吸引”,将氢键比作“特殊的联系”,这些生动的比喻,让我能够轻松地在脑海中勾勒出分子的“行为模式”。书中对“表面张力”的详细阐述,尤其让我着迷。我从未想过,我们每天都能看到的液体表面现象,如水珠的滚落、毛细现象的发生,背后竟蕴藏着如此深刻的分子作用力。作者通过大量的实例,将这些抽象的理论与生活紧密结合,让我对“为什么”有了更深刻的理解。例如,书中关于“润湿”和“非润湿”表面的讨论,让我对防水材料、不粘锅等日常用品的工作原理有了全新的认识。这种将科学理论与实际应用相结合的写作方式,极大地激发了我学习的兴趣。它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导,让我开始用更科学、更细致的眼光去审视周围的世界。这本书的语言风格朴实而富有力量,它没有华丽的辞藻,却能直击科学的本质,让我受益匪浅。它是一本能够真正拓展你认知边界的书籍。
我一直对物质世界的奥秘充满好奇,尤其是一些肉眼看不见的、却又至关重要的力量。《分子间和表面力》这本书,就像一位睿智的向导,带领我穿越了微观世界的奇妙旅程。它的封面设计就透露着一种沉静而神秘的气息,预示着一场关于物质本质的探索。作者的写作风格非常吸引人,它并没有一开始就抛出大量复杂的公式和术语,而是从我们最熟悉的日常生活现象入手,比如水滴的形状,比如液体的流动,然后层层递进地揭示了分子间作用力的重要性。我特别喜欢书中对“表面张力”的阐述,作者通过生动的比喻,将那些抽象的分子间的吸引力描绘得栩栩如生。我终于明白了,为什么水滴会呈现出球形,为什么昆虫可以在水面上行走,甚至为什么肥皂泡能够维持它的形状。这些我曾经习以为常的现象,在书本的解释下,都变得那么富有科学的逻辑和魅力。更让我着迷的是,书中对“润湿”和“非润湿”现象的深入分析。它解释了为什么有些液体会在某些表面铺展,形成一层均匀的薄膜,而有些液体则会聚集成水珠。这一点对于我理解油漆的涂刷效果、窗户玻璃的防雾处理,乃至我们身体细胞表面的特性,都非常有启发。这本书的价值,不仅仅在于它传授了多少知识,更在于它开启了我对科学的全新视角。它鼓励我用一种更加细致、更加深入的方式去观察和理解我周围的世界,去思考那些隐藏在平凡现象背后的科学原理。它是一本真正能够让你爱上科学的书。