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出版者:

作者:薛巍、张渊明

出品人:

页数:283

译者:

出版时间:2012-12

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787566803498

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 生物
• 高分子
• 生物材料
• 医用高分子
• 水凝胶
• 生物医学工程
• 组织工程
• 药物递送
• 生物相容性
• 可降解材料
• 再生医学
• 生物医用材料

好的，这是一本关于《分子结构与化学键的量子力学基础》的图书简介。 分子结构与化学键的量子力学基础 书籍信息： 书名： 分子结构与化学键的量子力学基础 作者： 知名化学物理学家/理论化学家团队 出版社： 权威学术出版社 出版年份： 近期（体现学术前沿性） 页数： 约 800 页（厚度适中，内容详实） 内容概要： 《分子结构与化学键的量子力学基础》是一部深度聚焦于现代化学键理论和分子结构预测的专著。本书旨在为高年级本科生、研究生以及从事计算化学、材料科学和理论物理研究的专业人员，提供一套全面、严谨且具有高度可操作性的量子力学视角下的化学键图像。 本书的基石在于薛定谔方程及其在多电子体系中的应用。它没有停留于传统化学中对成键的定性描述，而是从最基本的物理原理出发，构建起理解分子稳定性和反应性的数学框架。全书内容逻辑清晰，层层递进，从基础理论推导到先进的计算方法，力求构建一座连接微观量子世界与宏观化学现象的坚实桥梁。 第一部分：量子力学的基石与单电子体系 本部分首先回顾了构建现代化学键理论所必需的量子力学基础，重点强调了与化学问题高度相关的核心概念，而非纯粹的数学构造。 第一章：回顾：从经典到量子的飞跃 详细阐述了黑体辐射、光电效应等现象如何催生了量子化的概念。重点解析了波粒二象性、不确定性原理在分子尺度上的物理意义。引入了基本算符、本征值方程和希尔伯特空间的概念，为后续的数学处理打下基础。 第二章：一维与三维势场中的粒子 系统地解决了无限深势阱、谐振子等基本模型，强调了能级量子化和波函数的离散性。特别关注了角动量算符的代数结构，这是理解原子轨道形状和空间取向的关键。 第三章：氢原子：化学键的终极模型 本书将氢原子视为所有化学键理论的起点和检验标准。详细推导了径向方程和角向方程的解，清晰地展示了$s, p, d, f$等轨道的数学形式、能量简并性以及概率密度分布。强调了量子数在描述原子结构中的绝对地位。 第二部分：多电子体系的复杂性与近似方法 一旦进入多电子体系，精确求解薛定谔方程即变得不可能。本部分的核心在于介绍如何通过一系列巧妙的近似和变分原理来驯服多电子体系的复杂性。 第四章：变分原理与近似方法的引入 详细阐述了变分定理，这是几乎所有现代计算化学方法的理论核心。引入了极小化能量泛函的思想，并以此为基础，自然过渡到对电子间相互作用的处理。 第五章：平均场理论：哈特里-福克（Hartree-Fock, HF）方法 这是理解分子轨道理论的必经之路。本书详尽推导了HF方程，并重点解释了平均场近似的物理含义——每个电子在其他电子的“平均”电场中运动。深入讨论了自洽场（SCF）迭代过程的收敛性、电子自旋的正确处理（使用Slater行列式）以及Koopmans定理的局限性。 第六章：从原子轨道到分子轨道 明确区分了原子轨道和分子轨道，并系统讲解了线性组合分子轨道（LCAO）近似。通过H₂⁺和H₂分子作为实例，深入分析了成键轨道（σ, π）和反键轨道的形成、能量关系以及它们如何决定分子的几何形状和键级。 第三部分：化学键的精细描述与电子相关 HF方法虽然强大，但它完全忽略了电子的瞬时关联效应。本部分将深入探讨如何修正HF方法的不足，以获得更精确的电子结构和更真实的化学键描述。 第七章：电子相关能的起源与修正 清晰界定“电子相关”的概念，解释它为何重要（例如，对键能的精确预测、激发态的描述）。系统介绍了组态相互作用（CI）方法，从限制性CI到完全CI，解释了高阶激发态对基态波函数的修正作用。 第八章：微扰论在分子结构中的应用 详细介绍了多体微扰理论（MPn），特别是MP2方法。它作为一种高效且理论上严谨的后HF方法，被广泛用于修正HF计算中缺失的电子关联能，尤其是在处理弱相互作用和范德华力时。 第九章：密度泛函理论（DFT）：现代计算化学的支柱 本书将DFT视为连接精确性和计算效率的桥梁。深度解读了Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程。重点分析了不同泛函（LDA, GGA, Meta-GGA）对交换关联能的近似如何影响键长、键能和几何构型的预测精度。本书会着重讨论如何选择合适的泛函以应对特定的化学键问题。 第四部分：键的几何、动力学与现代应用 最后一部分将理论成果应用于实际分子体系，探讨结构与性质的关系。 第十章：分子几何的优化与振动分析 阐述了如何通过计算梯度信息（一阶导数）来寻找势能面上的极小值点（即稳定的分子结构）。详细介绍了牛顿法和准牛顿法在几何优化中的应用。重点讨论了如何通过计算Hessian矩阵（二阶导数）来分析振动频率，从而验证结构是否为稳定的驻点，并解释了零点能的概念。 第十一章：电子结构与化学性质的关联 将分子轨道理论应用于解释宏观化学性质。讨论了HOMO/LUMO能级与分子反应活性、氧化还原电位的关系（Fukui函数理论）。探讨了如何利用自然轨道和电荷分析工具（如Mulliken, NBO）来量化原子间的电荷转移和键的离子性/共价性。 第十二章：前沿展望：激发态与化学键的动态变化 简要介绍了超越基态理论的计算方法，如时间依赖性密度泛函理论（TD-DFT），用于预测分子的吸收光谱和激发态性质。最后探讨了这些量子力学工具如何被用于理解过渡态、反应路径以及复杂材料中的电子行为。 本书特色： 1. 理论的严谨性与实践的结合： 每章的理论推导后，均配有相关的计算实例（但不依赖特定商业软件），以展示理论如何转化为可计算的数值结果。 2. 对“化学直觉”的量化： 强调量子力学如何精确地量化和修正传统化学中依赖经验的概念，例如轨道杂化、共轭效应的精确能量贡献。 3. 深度与广度兼顾： 内容覆盖了从HF到先进泛函的所有核心计算方法，为读者提供了在不同精度需求下选择合适工具的理论依据。 本书是理论化学和计算化学领域不可或缺的参考资料，它为读者打开了一扇通往分子世界微观本质的大门。

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这本**《XX 探秘之旅》**简直是为我这种对未知世界充满好奇的“门外汉”量身定做的入门读物！它的叙事风格极其生动活泼，仿佛作者就是我的私人导游，带着我穿梭于那些看似遥不可及的科学前沿。我特别喜欢它对复杂概念的解释方式，那种“抽丝剥茧”的细腻，让人在捧腹大笑中不知不觉就掌握了核心要义。书中大量运用了生活中的类比，比如将量子纠缠比作远方的双胞胎心有灵犀，将黑洞的引力描述成宇宙中的无底洞，这些妙喻极大地降低了阅读门槛。更让我惊喜的是，它并非那种空泛的科普，而是巧妙地融入了大量的历史轶事和科学家的“八卦”，比如牛顿与苹果的那些鲜为人知的小插曲，爱因斯坦的几次“灵光乍现”的瞬间，这些细节让冰冷的科学知识瞬间充满了人情味和戏剧张力。读完后，我感觉自己像是参加了一场酣畅淋漓的知识盛宴，不仅收获了知识，更重要的是，点燃了对探索更深层奥秘的渴望。这本书的装帧设计也十分精美，插图的风格与文字的幽默感完美契合，翻阅起来本身就是一种享受。它成功地做到了让科学不再是少数人的“专利”，而是人人都能参与的精彩冒险。

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我对**《十九世纪欧洲贵族生活图鉴》**的喜爱，完全源于它那令人心驰神往的细节描绘。作者仿佛拥有时光穿梭的能力，将读者温柔地植入了那个蒸汽与丝绸交织的时代。这本书的重点并非宏大的政治事件，而是聚焦于那些构成贵族日常的微小仪式：从早晨定制的早餐菜单、下午茶的礼仪细节、到舞会前复杂的着装规范，无不描摹得栩栩如生。我仿佛能闻到那些昂贵香水的气味，听到马车轮碾过鹅卵石的声音。书中对不同国家贵族习性的对比尤其有趣，比如英国庄园的保守与法兰西宫廷的奢靡之间的微妙张力，通过大量的私人信件和日记片段得到了极好的佐证。它让我体会到，在光鲜亮丽的外表之下，贵族阶层也承受着巨大的社会压力和繁文缛节的束缚。这本书与其说是一本历史书，不如说是一本精美的“生活方式博物馆指南”，让我体会到了那个逝去时代的精致与无奈。

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**《后现代主义的景观构建》**这本书对我来说，更像是一场思想上的迷宫探险。它的文字密度极高，逻辑链条层层嵌套，读起来需要极大的专注力和反复咀嚼。作者对福柯、德里达等哲学家的核心概念进行了颠覆性的解读，不再是教科书式的罗列，而是将其置于当代媒介和城市空间中进行“活体解剖”。书中探讨了符号的失真与重建如何影响个体对现实的感知，那种被构建出的“真实”与“虚假”之间的界限模糊感，让人读完后对日常接触到的信息产生了深深的怀疑和审视。我尤其震撼于其对“拟像”在数字时代泛滥的分析，它不是简单地批判，而是探讨了这种泛滥如何成为新的权力结构的一部分。这本书的结构本身就充满了后现代的解构意味，章节之间的跳跃性很强，需要读者自己去构建内在的联系，这过程虽然辛苦，但一旦豁然开朗，那种智力上的满足感是无与伦比的。它迫使我重新审视自己习以为常的世界观，是一剂强效的“认知清醒剂”。

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**《全球供应链的韧性与风险管理》**这本书的实用价值是立竿见影的。它以一种极为务实和数据驱动的方式，剖析了当前全球贸易网络中的脆弱点。作者没有停留在理论框架的构建，而是深入分析了诸如苏伊士运河堵塞、特定地缘政治冲突等“黑天鹅”事件对端到端供应链的冲击模型。书中对库存策略的讨论尤为精辟，详细对比了传统的JIT（Just-In-Time）模式在面对突发中断时的局限性，并提出了基于AI预测和多源布局的“弹性冗余”新范式，配以清晰的成本效益分析图表。我特别欣赏它对风险量化工具的介绍，特别是那些用于模拟不同中断情景下的绩效指标（KPI）的Monte Carlo模拟方法的讲解，尽管数学部分略显复杂，但作者通过流程图和实例演示，让非专业背景的管理者也能理解其核心逻辑。对于任何身处国际贸易、物流或制造业高层管理的人来说，这本书提供了从“被动反应”转向“主动防御”的系统性工具箱。

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我以一个资深技术人员的角度来看，**《高级算法优化与实现》**这本书的深度和广度都令人印象深刻。它没有浪费笔墨在那些基础的、人尽皆知的算法原理上，而是直接切入了现代高性能计算领域中亟待解决的瓶颈问题。书中对并行计算模型的分析细致入微，尤其是对于异构处理器（如GPU和FPGA）上的特定数据结构重塑，提供了多种创新的解决方案和详尽的性能对比数据。作者的数学功底极其扎实，推导过程严谨而又不失优雅，每一条引用的公式或定理都有清晰的理论支撑，避免了许多同类书籍中常见的“黑箱操作”。我特别欣赏它在实际应用案例上的选择，书中分析了大规模图算法在社交网络分析中的效率瓶颈，并给出了一套结合了内存局部性和流水线优化的混合策略，这对于我们团队目前正在攻克的项目具有极高的参考价值。此外，书后附带的开源代码库链接也体现了作者的开放精神，这些代码经过了充分的基准测试，可以直接用于生产环境的初步验证。总而言之，这是一本能真正推动领域边界，而不是仅仅停留在知识复述上的硬核技术著作。

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