物理学

本书阐述了高能物理的对撞机实验中大探测器设计与建造所依据的一般原理。从介绍与位置、动量、时间和能量等基本测量有关的基本物理原理开始，逐步深入，发展为简明扼要地描述一个大型探测器的复杂技术。本书立足于在探测粒子与建造探测器的材料原子之间各类相互作用的基本物理原理基础上，以简单的方式讨论探测器技术中那些好的想法，其宗旨是对于大探测器的设计提供一种概念性的指导。对于作者所领导的未来的电子（或μ子）国际直线对撞机（ＩＬＣ）第四代概念探测器，专门用一章的篇幅给出了详细和重点介绍。

全书共分为８章，各章的内容分别为：１．引言；２．＂标准模型＂的粒子；３．粒子探测器；４．粒子识别；５．粒子加速器和对撞机；６．大探测器的一般原理；７．第四代概念探测器；８．合作的社会学问题。

"作者Ｊ．Ｈａｕｐｔｍｅｎ是美国衣阿华州大学物理和天文学教授，曾在美国的和欧洲的大型高能物理实验中心ＬＢＬ、ＳＬＡＣ、Ｆｅｒｍｉｌａｂ和ＣＥＲＮ等参加了多项对撞机上的 高能物理实验研究。目前他领导着一个未来的电子（或μ子）国际直线对撞机（ＩＬＣ）第四代概念探测器的设计团队。作者认为，像本书这样风格的著作还从来没有人写过。因为要描述一个探测器，通常需要上千页的技术设计报告，还要对照几种不同的探测器，阐明不同的设计组所涉 及的大量物理学家和工程技术人员的新的概念及动机，以及前瞻电子学、仪器技术和材料科学未来的发展，分析已有的探测器的不完备以及存在的缺陷。"

本书内容新颖，叙述简明，对于从事高能物理实验专业学习和研究的研究生和相关的研究人员以及关心大型对撞机的探测器研发进展的读者都有非常实用的重要参考价值。

"这一套由两卷组成的量子物理学教材是由美国密歇根大学物理学与天文学教授Ｖ．Ｚｅｌｅｖｉｎｓｋｙ在多年教学经验的基础上为高年级大学生及刚入学的研究生撰写的。其前身是作者早年在俄罗斯新西伯利亚大学开设量子力学课程所用的讲稿基础上出版的＂量子力学讲义＂。后来作者应邀访问丹麦Ｎ．波尔研究所和美国密歇根大学，给研究生讲授量子物理学。他感到美国大学的研究生来自世界各地，学习背景差别很大，必须为他们讲授从普遍能接受的预备知识的介绍出发，逐步深入，最终引向前沿科学所需要的一些复杂问题，包括原子、原子核、相对论及多体物理等。他曾尝试使用一些流行的教材，但发现总是需要用自己的笔记补充它们。最后下决心写一本自己风格的教材，从量子力学基本原理的介绍开始，以一种自认为最合逻辑并且对于所面对的各种类型的学生都能适用的方式选择和演绎内容。把教材安排成不同的难度层次，对于不同 深度的材料给出相应的教学建议。书中选用了大量传统的习题，并给出了较为详尽的答案，以帮助学生们学习，同时也选入了许多与现代应用相关的新的问题。"

对于本书的篇幅，作者作了艰难的抉择。他认为有一些内容，例如量子混沌和量子纠缠等，没有包括在普通的教材中，而它们对于量子力学的最新的发展和应用都非常重要。尽管这些材料超出了标准量子力学课程的范围，但它们对于某些学生确实必须掌握。作者宁可纳入为了理解量子力学所需的足够的数学物理基础知识，使本书能够自成一体，而不再需要其它的补充材料。这使全书内容非常全面和丰富，尽管叙述非常简明，仍然不得不以两卷共１２００多页的巨大篇幅呈现给读者。

本书是全书的第１卷，内容包括从基本知识的介绍到对称性和微扰论的详细阐述。全部内容共分成２４章，目次分别为：１．主要的量子概念的起源；２．波函数和一些简单问题；３．束缚态；４．力学量；５．不确定度关系；６．Ｈｉｌｂｅｒｔ空间和算符；７．量子动力学；８．分立的对称性；９．一维运动：连续谱；１０．变分法和对角化；１１．分立谱和谐振子；１２．相干态和压缩态；１３．引入磁场；１４．宏观量子干涉；１５．半经典（ＷＫＢ）近似；１６．角动量和球函数；１７．中心力场中的运动；１８．氢原子；１９．定态微扰论；２０．１／２自旋；２１．有限转动和张量算符；２２．角动量耦合；２３．精细和超精细分裂；２４．静场中的原子。

本书是由两卷组成的量子物理学教材，本册是全书的第２卷，内容包括从量子系统与时间相关的动力学演化的介绍到多体问题及量子混沌现象的详细讨论。全部内容共分成２５章，目次分别为：１．非定态微扰；２．周期性微扰；３．快速带电粒子的散射；４．光子；５．光子的吸收与发射；６．光的色散和散射；７．量子散射基础；８．分波法；９．散射的更多方面；１０．反应、衰变和共振；１１．通向相对论量子力学；１２．Ｄｉｒａｃ方程：形式；１３．Ｄｉｒａｃ方程：解；１４．分立的对称性、中微子和Ｋ介子；１５．全同粒子；１６．同位旋；１７．二次量子化；１８．原子与原子核的组态；１９．费米子；２０．集团激发；２１．玻色子；２２．费米子对与超导电性；２３．密度矩阵；２４．量子混沌；２５．量子纠缠。

这部２卷本巨著兼具俄罗斯与欧美教材的风格，其内容详尽丰富，逻辑合理，叙述简明严谨，而涵盖范围及适用读者类型之广，在近年来出版的大量同类书籍中实属罕见。对于涉及量子物理学应用的各学科高年级大学生及研究生都是一部优秀教材。而对于那些从事理论物理领域相关的研究与教学人员，本书也是一部难得的很有价值的参考书。

等离子体是由带正离子和自由电子组成的集合体。等离子体在工业应用、聚变反应及天体物理的研究等方面起着日益重要的作用。等离子体的应用涉及到很多方面，其中在医药、纺织品处理、太阳能电池、电液水处理、食品包装和防腐方面的应用是其众多应用的一部分。等离子体的研究中所面临的一大难题是等离子体中能量的耦合，尤其是在高频和低压环境下；然而，目前很少有研究和讨论这一问题的相关图书。本书不仅填补了这一空缺，而且还介绍了等离子体电磁场的相互作用等相关知识，对于更好的理解等离子体技术有很大的帮助。

本书共１０章。各章目次分别为：１．等离子体概述；２．弱电离的气体中的弹性与非弹性碰撞；３．电磁场与等离子体的相互作用；４．耦合过程；５．非平衡冷低压放电的应用和等离子体；６．非平衡大气压放电和等离子体；７．电荷和热平衡中的等离子体-电弧法；８．诊断方法；９．匹配、共振与稳定度；１０．等离子体的能量供应。

本书是由在等离子体方面具有４０多年研究经验的大学讲师John Ernest Harry所编写，采用系统化的方法覆盖了与等离子体技术相关的理论、工程和应用问题。同时作者还介绍了一些必要的背景知识，使读者能够更好的理解在不同的操作条件下影响等离子体行为的因素。

本书内容丰富，简洁明了，且其覆盖范围宽广，从低压等离子体到高压等离子体，从材料到元件。适合于高年级本科生及研究生学习使用，同时还适合本领域的专业人员参考阅读。

本书是为一年级研究生的凝聚态物理课程撰写的教科书。其１版出版于２０００年，本书是２０１０年出版的第２版。它统一地处理所有的凝聚态物质，既包括了对于传统的、经典的课题的阐述，也给出了作者认为对于未来的发展将会起重要作用的一些领域的介绍。本书不仅讲述能带理论、输运现象、半导体物理，而且也介绍了准晶、相变动力学、纳米尺度电子的干涉、量子霍耳效应和超导等。在这个第２版中，包括了一些最新的进展，特别是关于软物质物理学，包括液晶、聚合物物理以及流体动力学等的材料。

本书有如下几个特点：１．强调理论与实验的对照，作者明确地指出了理论并非都与实验完全相符，目前仍然存在许多不确定的理论问题有待解决。２．书中给出了许多直接取自实验的新的图和数据表。３．每一章末尾的习题，大部分与课文紧密相关，而且分步骤给出了求解的指导。有些题目要求用计算机数值求解，特别是一些简单的能带计算，需要用计算机画出图来。４．全书末尾给出了一个长达４０页的索引，这在一般的书上很少见。给读者查找相关内容带来了很大的方便。５．对于一些现象的解释尽可能做到简单，但对于一些计算和充分肯定的实验数据的解释尽量详细。６．本书列出了１０００多篇最近发表的以及历史上起过重要作用的参考文献，便于读者进一步深入研习。

全书共分２７章，分别归属于六个部分。各部分与各章内容分别为：第一部分原子结构，含第１－５章：１．晶体概念；２．三维晶格；３．散射与结构；４．表面和界面；５．除晶体之外。第二部分电子结构，含第６－１０章：６．自由费米气体和单电子模型；７．周期势中的无相互作用电子；８．近自由与紧束缚；９．电子?电子相互作用；１０．固体中的一些实际计算。第三部分力学，含第１１－１５章：１１．固体的内聚力；１２．弹性；１３．声子；１４．位错和缺陷；１５．流体力学。第四部分电子输运，含第１６－１９章：１６．Ｂｌｏｃｈ电子动力学；１７．输运现象和费米液体理论；１８．传导的微观理论；１９．电子学。第五部分光学性质，含第２０－２３章：２０．唯象理论；２１．半导体的光学性质；２２．绝缘体的光学性质；２３．金属的光学性质与非弹性散射。第六部分磁性，含第２４－２７章：２４．磁性和有序化的经典理论；２５．离子与电子的磁性；２６．相互作用磁矩的量子力学；２７．超导电性。

本书内容丰富，叙述清晰、透彻、易于理解，是一本适合于凝聚态物理、电子工程、材料科学、应用数学及化学学科高年级大学生和研究生学习凝聚态物理的很好的教材。对于相关领域的研究人员也具有重要的参考价值。

１８００年红外辐射被研究太阳辐射的Ｗｉｌｌｉａｍ Ｈｅｒｓｃｈｅｌ发现，而在１９００年Ｍａｘ Ｐｌａｎｃｋ才能够对热辐射原理作定量描述。期间整整相差了１００年。自那以后又花了５０多年时间，第一台红外相机才问世。大约２０世纪７０年代，红外热成像拓展到商业和工业应用。在２０世纪末，微系统技术的发展促进了可靠定量的红外相机系统。如今红外热成像和红外相机已经开始广泛应用，但是很多人并不明白背后的物理原理，甚至有时候有些专业人员也难以定量解释一些最简单的实验或现象。

本书对整个红外热成像领域作了详细的介绍，从基础知识到实际应用，以及目前研究进展。本书在理论阐述的基础上，增加了很多不同应用领域中的实例，并作了定性及定量的物理学分析，使读者更容易理解书中的内容。

本书分为１０章。１．红外热成像的基本原理；２．红外热成像系统的基本特性；３．红外热成像中的高级方法；４．热传递的一些基本概念；５．教学的基本应用：物理现象的直接呈现；６．建筑物和基础设施的红外热成像；７．工业应用：气体检测；８．微系统；９．研究和工业中的选择性课题；１０．其他领域的选择性应用。

本书作者ＭｉｃｈａｅｌＶｏｌｌｍｅｒ在德国海德堡大学表面团簇研究方向获得博士学位，特许教授资格（Ｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ）的方向是金属原子簇的光学特性研究。他的主要研究方向包括大气光学、光谱学、红外热成像及物理教学法。Ｖｏｌｌｍｅｒ教授撰写了一本科学书籍，合著了一部科学专论，发表了约１４０篇学术文章。另一位作者Ｋｌａｕｓ?ＰｅｔｅｒＭｌｌｍａｎｎ于德国柏林洪堡大学获得博士学位，研究方向是低温下高掺杂窄带半导体，特许教授资格的方向是ＭＣＴ光电探测器。随后在洪堡大学任职，并在工业界承担一些职务。Ｍｌｌｍａｎｎ教授的研究方向包括ＭＥＭＳ技术、红外热成像和光谱学，与他人合著了约１００篇科研及教学论文。

本书介绍了红外热成像在不同应用领域中的背景知识，主要针对三大类读者。首先适用于日常工作中使用红外相机的工程师。书中不仅提供了关于探测器和光学的大量背景知识，而且也介绍了相机系统的实际使用；其次本书适合所有中学或大学的物理教师阅读，因为红外热成像能够使与热传递有关的物理和化学现象可视化；最后本书也适合于其他刚进入这一行业的读者作为教科书使用，或者作为想要深入这一领域的专业人员的参考用书。

本书论述在无粘性流体的假设下的可压缩空气流动，每一章都有一个简单的理论概述，随后是基于最近的实验和实际结果的实用计算方法，使读者更容易理解理论知识和直接的工业应用。

全书共２５章和３个附录，第１章引论，概述空气动力学的目标、应用领域和当前的问题；第２－８章介绍在经典动力学中的一些基本概念，并回顾以下部分所必要的基础知识；第９－１７章叙述一维定常流的理论和定常的流动间断（激波和滑移线）的理论；第１８－２４章论述将理论应用到二维定常超音速流动和一维的非定常流动的研究，这是理解在流动中压力波传播现象的关键；第２５章给出了跨声速流动的一些特殊性质，这对很多领域是感兴趣的（运输机的机翼、涡轮机的叶片和超声扩散器等），并且还是现在非常活跃的研究工作。附录１．数学符号和关系式的回顾；附录２．在空气动力学基本概念中应用的公式一览表；附录３．在一维定常流动和间断面的公式一览表。

作者曾在法国国立高等先进技术学院（ＥＮＳＴＡ）讲授＂空气动力学＂研究生课程，本书是根据讲课内容撰写而成的，内容丰富，叙述由浅入深，篇幅很长，是一本名副其实的手册。

本书可作为航空专业大学生和研究生的教材，也可供流体力学和应用数学相关领域的工程师和研究人员阅读和参考。

人类对于宇宙的几乎全部知识都是通过对来自天体的光的研究获得的。要了解这类光的信息，首先需要借助光谱学知识。在几乎所有波长范围内，光谱学是现代天体物理学研究的重要方法。无论对太阳表面的磁场测量还是对大规模宇宙运动学领域的研究，光谱学都得到了广泛应用。基于望远镜的天文观测用光谱设备是空间和地面上最为有用的工具，诸如新华社观测地标和地图也主要侧重于光谱学方法。

本书为现代天文学综述系列丛书的第２２卷。包含１５个特邀评论，收录了２００９年天文学会年度会议期间的优秀论文。该会议在德国波茨坦举行，其主题为＂通过光谱学解读宇宙＂。内容包括：通过测量恒星大气丰度实现太阳表面的磁场测量与大规模的宇宙运动学的相关领域。本书可以认为是最新的天文和宇宙学研究系统概述，能使读者更深刻地理解相关领域。

本书内容共１５章。各章目次分别为：１．采用宇宙中最耀眼恒星的定量光谱学来剖析银河系；２．脉动和行星：星震学-太阳系外行星的连接；３．恒星的考古学：用极贫金属星来探索宇宙；４．太阳光谱定量；５．宇宙形成的金属性和演化线索；６．采用吸收和发射中的Ｌｙα射线来探测暗物质、星系以及宇宙膨胀史；７．银晕中的高速恒星；８．椭圆星系和黑洞的史瓦西建模（Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄｍｏｄｅｌｌｉｎｇ）；９．猎户座外围恒星和原生行星盘的属性；１０．处于高红移的分子气体；１１．星系团的ｘ射线光谱和质量分析；１２．高分辨率高保真光谱；１３．太阳中微子光谱学；１４．银河星团和银盘；１５．＂良好的振动＂天文学中转动-振动分子光谱。

本书作者Ｒｅｇｉｎａｖ．Ｂｅｒｌｅｐｓｃｈ就读于德国弗里德理西－席勒•耶拿大学物理系。毕业后作者在波茨坦天体物理（ＺＩＡＰ）中央机构担任科学助理。自１９９２年以来，她领导波茨坦天体物理研究所的科学文献中心，作者在天体物理研究领域具有丰富的经验。

本书内容丰富，涉及了光谱学在天文学领域重要应用，展示了天文学科研人员采用光谱学研究宇宙的最新研究成果和动态。本书可供天文学、物理学、光谱学、星象观测等学科的研究生、教授阅读，也是广大天文爱好者和天文学研究人员的有益读物。书中所列的大量文献也有利于相关专业的专家开展进一步的研究工作。