光化学基本原理与光子学材料科学

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出版者:科学出版社
作者:樊美公
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-02-01
价格:54.0
装帧:
isbn号码:9787030081360
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图书标签:
  • 材料学
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具体描述

本书分为3个部分。第1部分包括前5章,论述光化学基本原理,主要讨论激发态的基本性质,包括辐射跃迁和非辐射跃迁、能量转移、光致电子转移以及能量转移与电子转移之竞争等。第2部分包括第6~9章,主要论述激发态的化学反应,包括激发态反应动力学和超快过程、反应中间体的激发态和高级激发态的反应,并以双键的光异构化和分步光环会加成为典型例子,结合基本理论深入讨论了光化学反应机理。第3部分包括其余8章,主要讨论光

好的,下面是关于《光化学基本原理与光子学材料科学》一书的详细图书简介,内容侧重于该领域之外的学科,以确保不包含原书可能涉及的主题。 《现代计算流体力学:从基础理论到前沿应用》 作者: [此处可填写真实作者姓名] 出版社: [此处可填写真实出版社名称] 图书分类: 工程科学/计算科学/流体力学 ISBN: [此处可填写真实ISBN] 内容概要: 本书系统性地阐述了现代计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的理论基础、数值方法、算法实现以及在复杂工程领域的应用。本书旨在为高等院校的流体力学、航空航天工程、机械工程、土木工程及相关领域的本科生、研究生以及科研人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。 本书严格遵循从基础理论构建到高级模型应用的逻辑结构,内容翔实,论证严谨,旨在帮助读者深刻理解流体动力学方程的离散化过程,掌握主流CFD求解器的设计哲学,并能针对实际工程问题选择和构建恰当的数值模型。 第一部分:流体力学基础与CFD的数学框架 本部分首先回顾了流体力学的基础:牛顿流体的连续性方程、动量方程(纳维-斯托克斯方程)以及能量方程。重点讨论了这些偏微分方程(PDEs)的物理意义、守恒律的表达形式,以及在不同参考系下的张量形式。 随后,深入探讨了CFD的数学基础——如何将描述流体运动的微分方程转化为可由计算机求解的代数方程组。内容涵盖了以下核心概念: 1. 守恒型与非守恒型方程: 讨论了在有限体积法(FVM)中,守恒型方程的推导及其重要性,尤其是在处理激波和强不连续性问题时。 2. 方程的分类与特性: 分析了椭圆型、抛物线型和双曲型方程的特性,并解释了这些特性如何决定了CFD求解方法的选择(例如,稳态问题与瞬态问题的求解策略差异)。 3. 边界条件与初始条件: 详尽讨论了不同类型的物理边界条件(如无滑移壁面、周期性边界、远场条件等)在CFD模型中的数学表达和数值处理方法,强调了边界条件对计算结果准确性的决定性影响。 第二部分:核心数值方法与离散化技术 本部分是本书的理论核心,详细介绍了将连续方程转化为离散方程所依赖的关键数值技术。 1. 空间离散化方法: 有限差分法(FDM): 介绍了一阶、二阶及更高阶的差分格式,探讨了截断误差的分析,并讨论了FDM在处理复杂几何体时的局限性。 有限体积法(FVM): 这是现代商用CFD软件中最常用的方法。本书重点阐述了FVM如何通过积分形式保证物理量的守恒性,详细介绍了单元控制体积的构建、通量在界面上的计算,以及网格质量对计算精度的影响。 有限元法(FEM)与谱方法: 对这两种方法进行了概述,并对比了它们在处理复杂边界和高精度需求问题上的优劣。 2. 对流项的处理与稳定性: 迎风格式与中心差分格式: 深入分析了中心差分在对流占优问题中引入的数值振荡,以及迎风格式在低速流动中的数值耗散问题。 高分辨率格式: 重点介绍了TVD(Total Variation Diminishing)格式、ENO(Essentially Non-Oscillatory)格式等非线性格式的设计原理,这些是捕捉激波、接触间断等现象的关键技术。 3. 压力-速度耦合算法: 详细讲解了如何解决纳维-斯托克斯方程中速度与压力场之间(因连续性方程的约束)的解耦问题。 重点阐述了SIMPLE系列算法(SIMPLE, SIMPLER, PISO)的迭代策略、动量插值技术以及压力修正方程的构建过程。 第三部分:湍流建模与高级物理现象 湍流是流体力学中最具挑战性的领域之一。本部分专注于描述和模拟湍流流动。 1. 湍流的本质与Reynolds平均化: 解释了湍流的统计特性,并推导了Reynolds平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,引入了雷诺应力项。 2. 湍流模型分类与选择: 对主流的RANS模型进行了详尽的比较和分析: 单方程模型: 如 $k-epsilon$ 模型(标准、重新规范化等版本)和 $k-omega$ 模型。详细分析了它们在近壁面处理(壁面函数)和处理流分离问题上的适用性。 二方程模型: 重点讨论了 $k-omega$ SST 模型,解释了其结合了 $k-omega$ 在近壁面敏感性和 $k-epsilon$ 在自由剪切流中稳定性的优势。 雷诺应力模型(RSM): 介绍RSM的理论框架及其在模拟具有强烈三维效应和非均匀应力场流动(如二次流)中的优势。 3. 大涡模拟(LES)与直接数值模拟(DNS): 对瞬态、高精度模拟方法进行了介绍。LES中亚格子尺度模型的构建(如Smagorinsky模型、动态模型)是本部分的重点。 4. 可压缩流与化学反应流: 讨论了高马赫数流动中的激波捕捉技术,以及在涉及燃烧、多相流(如气泡动力学、液滴蒸发)时的附加方程组和相应的求解策略。 第四部分:网格生成与后处理技术 CFD计算的质量高度依赖于计算网格的质量和结构。 1. 几何建模与预处理: 介绍了用于生成CFD模型的CAD接口、几何清理技术以及缺陷修复策略。 2. 结构化与非结构化网格生成: 详细对比了笛卡尔、贴体坐标系下的结构化网格生成技术,以及基于Delaunay三角剖分、四面体/多面体网格的生成方法。特别强调了网格的正交性、光滑度和边界层网格的解析能力。 3. 网格自适应(Adaptive Mesh Refinement, AMR): 讨论了基于误差指示或物理量梯度(如速度梯度、压力梯度)动态加密或加密网格的策略,以优化计算资源分配。 4. 结果可视化与工程验证: 介绍了等值面、矢量图、流线图等后处理工具的使用,并强调了工程验证(Verification)和确认(Validation)的重要性,包括网格收敛性研究(Grid Convergence Index, GCI)和与实验数据的比对标准。 总结: 《现代计算流体力学:从基础理论到前沿应用》不仅是理论的梳理,更是一本面向工程实践的指南。它系统地涵盖了从控制方程的建立到湍流模型的选择,再到网格生成的全流程,帮助读者构建起扎实的CFD知识体系,能够独立分析和解决复杂工程中的流动问题。

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《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,对我来说,与其说是一本教材,不如说是一场思维的盛宴。作者并没有仅仅停留在知识的传递,而是巧妙地引导读者进行深入的思考。他在阐述每一个基本原理时,都会追溯其历史渊源,并引申出其在不同领域中的应用和发展趋势。我从中学习到的不仅仅是“是什么”,更是“为什么”和“未来会怎样”。例如,在讲解光引发的化学反应时,作者不仅列举了大量的实验案例,还深入探讨了不同波长、不同强度的光对反应速率和产物的影响。这让我深刻理解了光作为一种能量载体,其作用的精妙和复杂。书中关于光电转换材料的部分,更是让我大开眼界。我一直以为太阳能电池只是简单的硅片,但这本书揭示了其背后隐藏的复杂半导体物理和光敏材料科学。作者详细介绍了不同类型的光伏材料,如钙钛矿、有机光伏材料等的结构、性能和制备工艺,并分析了它们各自的优缺点以及未来的发展潜力。这让我对能源问题的解决方案有了更深刻的认识,也对绿色能源技术的发展充满了信心。此外,书中的光通信部分,也让我惊叹于光速的魅力。作者解释了光纤如何传输信息,以及如何利用光信号实现超高速、大容量的数据传输,这对于理解现代通信技术的发展至关重要。这本书的价值在于,它不仅提供了坚实的理论基础,更展现了科学研究的广度和深度,让我看到了无数个充满潜力的研究方向,激起了我继续深入探索的强烈愿望。

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《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,在我个人的科研道路上,无疑是一盏明灯。作者在阐述光化学反应机理时,所采用的逻辑严谨、层次分明的叙述方式,让我受益匪浅。我特别欣赏他在分析反应路径和动力学时,对理论模型与实验数据的结合。他并没有简单地罗列公式,而是通过解释每一个参数的物理意义,以及它们如何影响反应的宏观表现,来帮助读者建立起深刻的理解。书中关于光催化反应的详细论述,让我对绿色化学和可持续发展有了更深入的认识。作者介绍了各种光催化剂的结构和性能,以及它们在环境污染治理、水分解制氢等方面的应用。这让我看到了光化学在解决全球性环境问题中的巨大潜力。我曾经在阅读一些研究论文时,对其中的一些光化学概念感到困惑,而这本书恰好解答了我多年的疑问,让我能够更自信地去阅读和理解前沿的研究文献。此外,书中关于光存储和光信息处理的章节,也让我对未来的信息技术产生了无限遐想。作者探讨了如何利用光子的量子特性来构建高性能的存储设备和计算单元,这让我看到了超越经典计算和存储方式的可能。这本书的深度和广度,为我的科研提供了坚实的理论基础和丰富的灵感来源,让我对未来的研究方向充满了信心。

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当我捧起《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书时,我预想中的会是一本充满艰涩理论和复杂公式的学术著作。然而,现实却大大出乎我的意料。作者以一种近乎故事化的叙述方式,将光化学和光子学这两个看似遥远的领域,巧妙地融合在一起,展现了它们之间密不可分的联系。他不仅仅是介绍理论,更重要的是,他用大量的篇幅讲述了这些理论是如何被发现、如何被验证、以及如何在实践中不断发展的。我仿佛看到了科学家们在实验室里,一次次地尝试、一次次地失败、又一次次地坚持,最终揭开了光的奥秘。书中关于光致发光材料的讲解,让我对我们日常生活中接触到的各种发光器件有了全新的认识。从电视屏幕到舞台灯光,再到各种指示灯,它们都离不开光致发光材料的神奇作用。作者详细介绍了不同发光材料的种类、发光机理以及它们的性能优势,让我对这些“发光体”有了更深层次的理解。我尤其喜欢其中关于有机发光二极管(OLED)的介绍,它让我看到了未来显示技术的无限可能。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种对科学精神的传承,它让我感受到了科学家们严谨的态度和不懈的追求,也激发了我对科学探索的热情。

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《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,给我的感觉是,它不仅仅在教授知识,更是在塑造一种思维方式。作者以一种非常系统和严谨的方式,将光化学和光子学这两个领域的精髓一一展现。他不仅仅是在介绍原理,更重要的是,他引导读者去思考这些原理是如何被发现和证实的,以及它们是如何在现实世界中发挥作用的。书中关于光激发电子转移的详细论述,让我对化学反应的微观过程有了更深入的理解。我看到了光子如何将能量传递给电子,从而引发电子的跃迁和转移,进而导致化学键的断裂或形成。这对于理解光催化、光电化学等领域至关重要。我曾经在阅读一些关于光电化学的研究论文时,对其中的一些电子转移机理感到困惑,而这本书恰好为我提供了深入的解释,让我能够更清晰地理解这些复杂的过程。此外,书中关于光动力治疗(PDT)的章节,更是让我看到了科学技术在拯救生命方面的巨大作用。作者详细介绍了PDT的基本原理,以及如何利用光敏剂在特定波长光照下产生单线态氧,从而杀死癌细胞。这让我对生物医学领域的光学应用有了更深刻的认识,也对未来的癌症治疗充满了希望。这本书的价值在于,它不仅仅提供了坚实的理论基础,更展现了科学研究的跨学科性和应用性,让我看到了无数个充满潜力的研究方向。

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在我看来,《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,与其说是知识的集合,不如说是一次深刻的启迪。作者以一种极为宏观的视角,将光化学和光子学这两个学科的脉络清晰地展现出来,并深入浅出地阐述了它们之间的内在联系。我不再孤立地看待物理和化学,而是看到了它们如何在这个领域中相互渗透、相互促进。书中关于光与高分子材料相互作用的章节,让我对生活中常见的塑料、纤维等材料有了全新的认识。我看到了如何通过光引发高分子链的断裂或交联,从而改变材料的物理化学性质,这对于高分子材料的改性、功能化以及降解等应用具有重要的指导意义。例如,书中介绍的光固化技术,已经在3D打印、涂料等领域得到了广泛应用。我曾经在阅读一些高分子科学的文献时,对其中的一些光化学反应机理感到困惑,而这本书恰好为我提供了深入的解释,让我能够更清晰地理解这些复杂的过程。此外,书中关于光传感器的原理和应用,也让我对现代测量技术有了更深刻的认识。我看到了如何利用光与物质的相互作用,来监测环境变化、检测生物标志物,从而实现高精度、高灵敏度的测量。这本书的价值在于,它不仅提供了坚实的理论基础,更展现了科学研究的交叉性和前沿性,让我看到了无数个充满潜力的研究方向。

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初次接触《光化学基本原理与光子学材料科学》,我原本带着一丝学习的压力,毕竟“光子学”这个词听起来就有些高深莫测。然而,作者以一种极其平易近人的方式,循序渐进地铺陈开来。他没有一开始就抛出复杂的数学模型,而是从最基础的光的粒子性和波动性讲起,用生动的比喻和形象的类比,将抽象的概念具象化。我仿佛看到了光子像小小的精灵,在原子间跳跃、碰撞,激发着物质的活力。书中的每一个章节都像是一扇窗户,让我得以窥见光化学和光子学世界的奇妙景象。我尤其对其中关于发光二极管(LED)和激光器的工作原理的讲解印象深刻。作者细致地剖析了电子在材料中的跃迁过程,以及能量如何转化为光,这种深入浅出的讲解,让我这个非专业人士也能理解其中精髓。更让我惊喜的是,这本书并没有局限于理论的探讨,而是将大量的篇幅放在了光子学材料的实际应用上。从显示技术到通信领域,再到生物医学,光子学的身影无处不在,它已经深刻地改变了我们的生活。我开始反思,原来那些每天陪伴着我的智能手机屏幕,那些高速运转的光纤网络,都离不开这门学科的支撑。这本书让我对科技的进步有了更宏观的认识,也更加理解了基础科学研究的价值。它不仅提升了我的专业知识,更重要的是,它点燃了我对科学探索的求知欲,让我愿意去深入了解更多未知领域。

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当翻开《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,我脑海中首先浮现的并非冰冷的公式或晦涩的理论,而是那些曾经在实验室里,在星空下,在微观世界里闪耀过的光。这本书给我带来的,是一种对光之本质的全新认识,仿佛一位经验丰富的向导,带领我穿越了光子的奇妙旅程。从原子如何吸收和发射光子,到光子如何与物质发生深刻的相互作用,每一步都充满了探索的乐趣。它不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的启迪。我开始意识到,我们习以为常的光,背后蕴含着如此精妙的物理规律和化学反应。书中的插图和案例,更是生动形象地展示了这些原理在现实中的应用,无论是高效的太阳能电池,还是精准的激光技术,都让我惊叹不已。阅读过程中,我时常停下来,回忆起自己过去在物理和化学课上学到的知识,这本书将那些零散的碎片串联了起来,构建了一个更加宏大和清晰的知识体系。它让我看到了光化学不仅仅是实验室里的研究,更是驱动现代科技发展的强大引擎。我尤其喜欢书中的一些关于光与生命相互作用的章节,例如光合作用的原理,以及光动力疗法在医学上的应用,这让我对生命的奥秘有了更深层次的理解。它不仅仅是一本学术专著,更像是一部关于光与物质交织的史诗,每一次翻阅,都能从中汲取新的灵感和力量,让我对未来的科学探索充满了期待。

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《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,对我而言,更像是一扇通往奇妙微观世界的大门。作者以其深厚的学术功底和出色的科普能力,将光子与物质之间错综复杂的关系,以一种清晰易懂的方式呈现出来。我不再将光视为一种单一的物理现象,而是看到了它作为能量载体,能够引发如此多样的化学反应和物理变化。书中关于光致化学反应的案例分析,让我对化学合成和物质转化的理解有了质的飞跃。我看到了如何利用光作为“催化剂”,在温和的条件下实现复杂的化学反应,这对于绿色化学和可持续化学的发展具有极其重要的意义。例如,书中介绍的光化学合成方法,为药物研发和新材料的设计提供了新的思路。我曾经在实验室里遇到一些难以进行的化学反应,读完这本书后,我开始思考是否可以通过光照来优化反应条件,从而提高产率和选择性。此外,书中关于光子晶体和超材料的章节,更是让我看到了人类在操控光这一基本物理量方面的巨大潜力。作者详细介绍了这些新型材料如何通过设计其微观结构来调控光的传播,从而实现前所未有的光学特性,如负折射、完美隐形等。这让我对未来的光学技术和应用充满了期待,也让我看到了科学研究的无限可能。

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翻阅《光化学基本原理与光子学材料科学》,我常常有种置身于一个浩瀚宇宙的感觉。书中关于光子的量子特性,以及它们如何与电子、分子发生纠缠的描述,让我对微观世界的理解达到了一个新的高度。作者用一种极具诗意的语言,将那些枯燥的物理概念变得生动而迷人。我仿佛看到了光子的“舞蹈”,它们在原子轨道上穿梭,激发能量,改变物质的性质。书中对于不同激发态的讲解,以及它们如何衰减并释放出光子,让我对光的产生机制有了清晰的认识。尤其是在讲解荧光和磷光现象时,作者不仅解释了其微观机理,还列举了在生物成像、安全标识等方面的广泛应用,让我看到了基础科学研究如何切实地改变我们的生活。我印象最深刻的是关于光致变色材料的章节。作者详细介绍了这类材料在光照下颜色发生可逆变化的原理,并探讨了它们在智能窗户、防伪技术等领域的应用前景。这让我不禁联想到,未来的建筑或许可以通过光线调节窗户的透明度和颜色,实现节能和美观的双重效果,这一切都离不开光化学和光子学材料科学的进步。这本书让我对“材料”这个词有了全新的理解,它们不再仅仅是冰冷的物质,而是蕴含着无限可能的功能载体,它们能够与光进行如此深刻的互动,从而实现各种神奇的功能。

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在我看来,《光化学基本原理与光子学材料科学》这本书,与其说是一本技术手册,不如说是一次对光之奥秘的深入探索。作者以其流畅而富有洞察力的笔触,将光子与物质之间千丝万缕的联系,以一种令人着迷的方式呈现出来。他没有简单地罗列公式,而是通过生动的案例和深入的分析,引导读者去理解光子在物质世界中扮演的关键角色。我不再将物质视为静止的实体,而是看到了它们在光的作用下,是如何发生奇妙的化学反应和物理变化的。书中关于光致发光材料在照明和显示领域的应用,让我对现代科技的发展有了更深刻的认识。我看到了如何利用半导体材料和有机分子,在光的驱动下发出绚丽的光芒,为我们的生活带来了光明和色彩。例如,LED照明技术,不仅节能环保,而且色彩丰富,已经深刻地改变了我们的照明方式。我曾经在阅读一些关于材料科学的文献时,对其中的一些发光机理感到困惑,而这本书恰好为我提供了深入的解释,让我能够更清晰地理解这些复杂的过程。此外,书中关于光遗传学(Optogenetics)的章节,更是让我看到了科学技术在神经科学研究中的巨大潜力。作者详细介绍了如何利用光来控制神经元的活动,从而揭示大脑的奥秘。这让我对未来的脑科学研究充满了期待,也让我看到了科学技术的无限可能。这本书的价值在于,它不仅仅提供了坚实的理论基础,更展现了科学研究的跨学科性和应用性,让我看到了无数个充满潜力的研究方向。

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