Optics and Spectroscopy at Surfaces and Interfaces (Physics Textbook) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-VCH

作者:Vladimir G. Bordo

出品人:

页数:281

译者:

出版时间:2005-12-06

价格:USD 95.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783527405602

丛书系列:

图书标签:

• 光学
• 光谱学
• 表面物理
• 界面物理
• 物理学
• 教科书
• 材料科学
• 纳米技术
• 固体物理
• 光学性质

光与物质在最前沿的互动：探索表面与界面的奥秘 本书并非关于“Optics and Spectroscopy at Surfaces and Interfaces (Physics Textbook)”的著作，而是深入剖析光与物质在二维界面和表面发生的复杂相互作用的物理学原理。它将带领读者超越宏观世界，进入一个由原子、分子和光子主导的微观领域，揭示那些塑造我们对物质本质认识的关键现象。 核心内容与章节概述： 本书的核心在于揭示在表面和界面处，由于量子效应、电子结构改变以及环境因素的影响，光与物质的行为如何与本体（bulk）材料截然不同。我们将从基础的光物理学和光谱学原理出发，逐步深入到表面与界面特有的现象。 第一部分：基础理论与模型 光与物质的基本相互作用： 回顾经典的电磁波理论，介绍光与物质相互作用的微观机制，包括吸收、发射、散射、折射和反射。重点将放在如何将这些基本概念应用于描述表面和界面的光学性质。 量子力学在表面的体现： 探讨量子力学在理解表面电子结构中的核心作用。我们将介绍如何利用量子力学模型来描述表面原子的电子态、表面态（surface states）以及界面处的电子隧穿效应。 表面的几何与电子结构： 深入研究表面与本体材料的结构差异，包括表面重构（reconstruction）、缺陷（defects）和吸附物（adsorbates）对表面电子能带结构的影响。理解这些结构变化是解释表面光学性质的基础。 光与界面耦合的理论框架： 介绍描述光子与界面电子激发（如激子、等离激元）相互作用的理论模型。我们将探讨在不同尺度下，如分子尺度和纳米尺度，光与界面的耦合强度和方式。 第二部分：表面与界面的光学现象 表面等离激元（Surface Plasmons）的物理学： 这是本书的一个重要章节。我们将详细介绍表面等离激元，即在金属或导电材料表面激发的集体电子振荡，及其与光的耦合。涵盖表面等离激元共振（SPR）、局域表面等离激元（LSPR）的产生机制、激发方式以及在光谱学中的应用，例如表面增强拉曼光谱（SERS）。 界面上的光学效应： 探讨不同材料界面（如金属-半导体、半导体-绝缘体、液体-固体）处特有的光学现象。例如，肖特基结（Schottky barriers）和欧姆接触（Ohmic contacts）形成过程中的光学表征，以及在界面处发生的电致发光（electroluminescence）和光电导（photoconductivity）效应。 非线性光学在表面与界面的应用： 探索在强激光场作用下，表面和界面材料展现出的非线性光学响应。我们将介绍二次谐波产生（SHG）、三阶非线性效应等，及其在表面结构分析、手性识别等领域的应用。 光学各向异性与表面对称性： 分析由于表面结构不具有三维对称性，导致在表面和界面处出现光学各向异性。我们将讨论如何利用偏振光学方法来探测表面和界面的结构对称性。 第三部分：表面与界面光谱学技术 反射光谱技术： 介绍各种基于反射原理的表面与界面光谱技术，如椭圆偏振光谱（Ellipsometry）、反射吸收光谱（RAS）、低能电子衍射（LEED）和X射线衍射（XRD）等，并阐述它们如何提供关于表面厚度、折射率、电子结构和晶体结构的信息。 透射光谱技术与穿隧光谱： 讨论在某些特殊情况下，利用透射光谱来研究透明表面或薄膜。同时，我们将深入介绍扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在探测表面电子态和局域光学性质方面的独特能力。 发射光谱与散射光谱： 详细讲解各种发射光谱技术，如光致发光（PL）、阴极发光（CL），以及散射光谱技术，如拉曼光谱（Raman Spectroscopy）和红外吸收光谱（IR Spectroscopy）。重点关注这些技术如何用于识别表面吸附物、分析表面化学键、以及探测界面缺陷。 高级光谱技术： 介绍一些更先进的光谱技术，如X射线光电子能谱（XPS）、紫外光电子能谱（UPS）等，它们能够提供表面元素的组成、化学态和电子结构信息，为理解光学性质提供微观层面的支持。 第四部分：应用领域与前沿研究 催化与能源科学： 探讨表面与界面在光催化、电催化、太阳能电池、燃料电池等领域的关键作用。理解光与表面相互作用对于优化催化效率和能量转换器件性能至关重要。 纳米材料与光电子器件： 介绍纳米颗粒、纳米线、量子点等纳米材料在表面和界面处的光学性质。讨论它们在LED、激光器、传感器和生物成像等光电子器件中的应用。 表面科学与器件制造： 阐述如何利用光谱学技术来监测和控制表面处理过程，例如薄膜沉积、表面改性，以及在半导体器件制造中的质量控制。 生物与化学传感： 讨论基于表面光学响应的生物和化学传感器，例如表面等离激元共振传感器，它们能够高灵敏度地检测生物分子或化学物质。 本书旨在为物理学、化学、材料科学和工程学等领域的学生和研究人员提供一个全面而深入的视角，帮助他们理解和掌握在表面与界面处探索光与物质相互作用的强大工具和前沿知识。通过严谨的理论推导、清晰的物理图像以及丰富的应用实例，本书将激励读者在该领域进行更深入的探索和创新。

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这本书的排版和装帧简直是灾难级的，拿到手的第一感觉就像是买了一本盗版书。纸张的质量低劣到让人心疼，稍微翻动一下都能闻到一股刺鼻的油墨味，而且印刷的清晰度也让人难以恭维。很多公式和图表的线条模糊不清，有些地方的文字甚至有重影，这对于一本专注于光学和光谱学的教科书来说，简直是不可原谅的疏忽。更别提目录的组织结构了，它似乎是随机堆砌起来的章节，缺乏清晰的逻辑连贯性，初学者根本无从下手去建立起系统的知识框架。我花了很长时间才适应这种阅读体验，但说实话，每一次翻阅都充满了挫败感，这完全是对手稿质量的漠视。如果一个物理学教材连基本的阅读体验都无法保证，那么它在内容上的严谨性也必然会受到质疑，这简直是出版界的一个笑话。

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内容深度上，这本书显得非常肤浅和碎片化，完全没有达到一本“物理学教科书”应有的水准。它似乎试图涵盖太多的主题，却在每一个点上都浅尝辄止，缺乏深入的推导和严谨的理论分析。很多关键的物理概念只是被简单地提及，没有提供足够的背景知识或历史发展脉络，读者很难理解这些理论是如何一步步建立起来的。举个例子，对于表面等离子激元共振（SPR）的讲解，它仅仅是罗列了一些现象和应用，却完全跳过了麦克斯韦方程组在特定边界条件下的求解过程，这对于期望理解其背后的物理机制的学生来说，无疑是巨大的失望。它更像是一本科普读物或研讨会摘要的拼凑，而不是一本可以作为核心教材的严肃著作，实在让人怀疑作者是否真正理解了这些前沿领域的复杂性。

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这本书的叙事风格极其枯燥乏味，读起来有一种机械的、去人化的感觉，仿佛是机器生成的文本。作者的语言组织缺乏任何的生动性和引导性，所有的论述都像是在宣读一份冰冷的报告，没有任何能够激发读者好奇心或求知欲的尝试。阅读过程中，我多次感到注意力涣散，这不是因为主题本身枯燥，而是因为作者的表达方式过于平淡和冗长，大量的专业术语堆砌，却缺少必要的解释和实例来支撑。一本好的教科书应该像一位耐心的导师，引导学生从已知走向未知，但这本著作完全没有这种亲和力，它只是单向地倾泻信息，使得学习过程变成了一种苦役，而非探索的乐趣。

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售后服务和配套资源方面，这本教材的表现简直是零分。我尝试在出版社的网站上寻找任何相关的勘误表、习题解答或是补充阅读材料，结果一无所获。对于物理学这种需要大量练习来巩固理解的学科而言，缺乏权威的答案参考是非常成问题的，这使得自我检测和纠错变得异常困难，尤其是对于自学者来说，更是无法判断自己理解的准确性。此外，书中引用的参考文献也显得非常陈旧和不完整，很多近十年来的突破性进展和关键文献都没有被提及，这让人对作者的研究视野和教材的时效性产生了严重的怀疑。一本面向前沿领域的教材，如果不能提供与时俱进的资源支持，其价值将大打折扣。

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从教学设计的角度来看，这本书的习题设置也存在严重问题，简直是信手拈来，毫无章法。有些章节后面的习题数量少得可怜，似乎只为凑数而存在；而另一些章节的习题则难度跨度极大，从基础概念的复述直接跳跃到需要数日才能攻克的综合性难题，中间没有任何过渡性的练习来帮助巩固知识点。更糟糕的是，很多习题的表述本身就存在歧义，甚至有些题目在物理上就是不成立的，让人怀疑出题者是否真的亲自做过一遍。这种混乱的练习体系，不仅不能起到巩固知识的作用，反而会打击学习者的信心，让人觉得投入大量时间去钻研这本书的练习环节是完全不值得的。

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