Physics of Liquid Crystals (International Series of Monographs on Physics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford University Press

作者:Pierre-Gilles de Gennes

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1991-02

价格:USD 39.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198512851

丛书系列:

图书标签:

• Liquid Crystals
• Physics
• Condensed Matter Physics
• Materials Science
• Phase Transitions
• Anisotropy
• Optics
• Polymers
• Statistical Physics
• Molecular Physics

《物理学文库：液晶的物理学》 本书深入探讨了液晶材料的物理学原理，为理解这些独特物质的微观结构、宏观性质及其应用提供了全面的视角。液晶作为介于固态和液态之间的物质相，展现出许多引人入胜的物理现象，本书将系统性地解析这些现象的根源。 第一部分：液晶的分类与结构 本书首先对各种类型的液晶进行详细分类。我们将从基础的同向性液晶（nematic liquid crystals）入手，介绍其分子排列的特征，包括长链状分子在特定方向上的取向性。接着，我们将深入探讨中间相（mesophases）的奇妙世界，如斜列液晶（smectic liquid crystals）和胆甾相液晶（cholesteric liquid crystals）。斜列液晶分子通常呈现出层状结构，并在层内或层间表现出不同的有序性；而胆甾相液晶则由手性分子组成，其分子排列呈现螺旋结构，这种结构赋予了它们独特的旋光性和反射光谱性质。 在结构方面，本书将详细阐述构成液晶的分子本身的性质，例如分子形状、刚性、偶极矩以及分子间作用力，这些微观因素如何决定了宏观液晶相的形成和稳定性。我们将探讨向列相、斜列相和胆甾相的定义，以及它们在温度和压力变化下的相变行为。例如，如何通过对分子结构的设计来调控液晶的相变温度和相类型。 第二部分：液晶的物理性质 本书的第二部分将聚焦于液晶所展现出的丰富多样的物理性质。我们将从光学性质开始，深入分析液晶的光学各向异性（optical anisotropy），以及如何利用电场或磁场来控制液晶分子的取向，从而改变其折射率，实现光的偏振和调制。这本书将详细介绍液晶的 birefringence（双折射）现象，以及不同液晶相在光传播过程中的特定行为。 除了光学性质，本书还将探讨液晶的电学性质。我们将分析液晶的介电各向异性（dielectric anisotropy）及其对电场响应的影响。书中会解释介电各向异性为何是液晶显示技术的核心，以及如何通过选择具有特定介电常数各向异性的液晶材料来优化器件性能。 同时，本书也将深入研究液晶的力学性质。我们将讨论液晶的粘度、弹性常数以及液晶相在外部应力下的形变行为。例如，液晶的剪切粘度、压应变率以及它们如何影响液晶器件的响应速度。本书还会阐述液晶的曲率弹性（elasticity），包括弯曲（bend）、扭曲（twist）和摇摆（splay）等基本形变模式，以及这些形变如何影响液晶的宏观行为。 第三部分：液晶的相变与动力学 液晶的相变是理解其行为的关键。本书将详细介绍液晶的各种相变，包括从固相到液晶相、液晶相之间的转变，以及液晶相到液相的转变。我们将探讨相变温度的测量方法，以及影响相变温度的因素，如分子结构、外部压力和杂质。 在动力学方面，本书将分析液晶分子在外部场（如电场、磁场）作用下的响应过程。我们将研究弛豫时间（relaxation time）的概念，以及它如何表征液晶分子从一种取向状态变化到另一种取向状态的速率。理解这些动力学过程对于设计响应速度快的液晶显示器件至关重要。 第四部分：液晶的应用基础 最后，本书将把理论知识与实际应用联系起来。我们将重点介绍液晶在现代科技中的广泛应用，并阐述这些应用背后的物理原理。 液晶显示技术（LCD）：这是液晶最广为人知的应用。本书将详细介绍各种LCD工作原理，如扭曲向列（TN）、垂直对齐（VA）、平面转换（IPS）等。我们将深入剖析这些技术如何利用液晶的光学和电学性质来实现图像的显示，并讨论不同LCD技术在对比度、视角、响应速度等方面的优劣。 其他光学器件：除了显示屏，液晶还在其他光学器件中发挥重要作用，例如液晶透镜、液晶光栅、液晶滤波器等。本书将解释这些器件如何利用液晶的可调光学性质来实现光束的聚焦、衍射和光谱选择。 传感器与非线性光学：本书还将简要介绍液晶在传感器领域的应用，例如温度传感器、压力传感器。此外，对于对光场有高响应的液晶材料，其在非线性光学领域的潜力也将被提及。 通过本书，读者将能够深入理解液晶的丰富物理现象，掌握分析和预测液晶行为的工具，并为开发更先进的液晶技术奠定坚实的理论基础。本书适合对材料物理、凝聚态物理以及光学工程感兴趣的本科生、研究生以及相关领域的研究人员阅读。

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这本书的阅读体验，绝对是一种精神上的洗礼。它以一种非常引人入胜的方式，将物理学的严谨性与液晶世界的奇幻性完美地结合在了一起。我曾一度认为液晶是离我生活很遥远的科学概念，但这本书的出现彻底改变了我的看法。它让我了解到，原来在我们日常生活中，液晶技术早已无处不在，并且其背后蕴含着如此深刻的物理原理。书中的一些理论解释，虽然初看有些晦涩，但经过反复揣摩，总能找到其精妙之处。尤其让我感到惊喜的是，书中对于一些复杂现象的阐述，并没有采用过于简化的方式，而是尽可能地保留了其内在的物理逻辑，这对于真正理解事物本质非常有帮助。它并非一本“速成”的读物，而是需要读者沉下心来，细细品味，才能体会其中蕴含的深意。这本书让我对物理学有了更深刻的认识，也让我对科学探索的魅力有了更直观的感受。

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阅读这本书的过程，对我而言是一次充满挑战但又收获颇丰的智力探险。它没有回避那些复杂的数学推导，但又并非一味地堆砌公式，而是巧妙地将数学工具与物理概念相结合，使得读者在理解物理规律的同时，也能掌握解决问题的能力。我曾多次被书中某些章节的深度所震撼，但每一次的努力钻研，最终都能带来豁然开朗的顿悟。作者对物理现象的洞察力令人惊叹，他能够从看似杂乱的现象中提炼出本质的规律，并用清晰的语言加以阐述。我特别喜欢书中对统计力学在液晶研究中的应用的讨论，这让我看到了不同物理分支之间是如何相互借鉴和融合的。这本书的阅读并非易事，需要投入相当的时间和精力，但每一次克服困难后的理解，都让我感到无比的满足。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的培养，让我学会如何严谨地思考问题，如何分析复杂的系统，并如何通过科学的方法去探索未知。

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这本书给我留下了极其深刻的印象，不仅仅是因为它所涵盖的主题本身具有的独特性和吸引力，更是因为其编排的逻辑性和内容的深度。作者仿佛是一位经验丰富的向导，带领读者一步步深入液晶的物理世界，从最基础的概念讲起，循序渐进地揭示其复杂而迷人的内在机制。我特别欣赏书中有大量关于实验的论述，这使得我能够更好地理解理论是如何被验证的，以及理论与实际之间的联系。书中对各种光学现象的解释，例如液晶显示器是如何工作的，更是让我感到豁然开朗，原来我们习以为常的技术背后蕴含着如此精妙的物理原理。此外，本书还涉及了许多前沿的研究方向，让我对这个领域未来的发展充满了期待。它不仅仅是一本教科书，更像是一本能够启发思考的工具书，每次翻阅都能发现新的亮点和启发。我经常会带着一些问题去阅读，而这本书总能提供令人满意的解答，甚至引出更多新的疑问，这正是一本优秀科学著作的魅力所在。

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这本书给我带来的感受，就像是发现了一片未被充分开垦的科学沃土，充满了探索的潜力和未解之谜。作者在书中展现出的对液晶物理学的深厚造诣，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣。我尤其对书中关于液晶相变和序参量的讨论印象深刻，这些概念的引入，使得原本看似模糊的相变过程变得清晰可辨。书中对各种实验技术的介绍，也让我得以一窥科学家们是如何在实验室中揭示这些微观世界的奥秘的。即使我并不是该领域的专业研究人员，也能从书中感受到那种严谨的科学态度和对真理的不懈追求。这本书激发了我对物理学更广泛的兴趣，让我开始思考，在生活中还有哪些现象可以从物理学的角度去理解和解释。它就像一颗火种，点燃了我心中对科学探索的热情，让我渴望去了解更多，去发现更多。

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一本真正激发我对物理世界产生更深层好奇心的书，这本书绝对是我的不二之选。它不仅仅是一堆晦涩难懂的公式和理论的堆砌，更像是一扇通往物质奇妙形态的大门，让我得以窥见那些肉眼无法直接观察到的精妙结构和运动规律。从流动的液体到有序的晶体，这本书巧妙地连接了这两个看似截然不同的世界，揭示了其中潜藏的深刻物理原理。我尤其着迷于作者如何将抽象的数学模型转化为生动的物理图像，让我能够直观地理解液晶分子的取向、畴壁的形成，甚至是一些看似难以想象的相变过程。在阅读过程中，我常常会停下来，仔细揣摩那些图示和解释，仿佛自己也置身于一个微观的液晶世界，观察着那些分子的舞蹈。这本书的语言风格也恰到好处，既保持了科学的严谨性，又不失趣味性，让我在学习的过程中丝毫不会感到枯燥乏味。我发现自己越来越愿意花时间去深入思考书中的每一个概念，并尝试将其与我所见过的其他物理现象联系起来。这本书无疑极大地拓展了我的物理视野，让我对物质的性质和行为有了全新的认识。

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