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內(nèi)容簡介

　　中子散射技術(shù)是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的重要手段。本書從基本物理原理出發(fā)，系統(tǒng)闡述了中子散射的相關(guān)理論。在理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步詳解了中子散射方法在諸多體系中的應(yīng)用，包括固體、液體、軟物質(zhì)、高分子、界面與薄膜，以及磁性材料。同時(shí)還介紹相關(guān)譜儀的原理，如衍射譜儀、小角散射譜儀、三軸譜儀、飛行時(shí)間譜儀、自旋回波譜儀、反射譜儀等。通過本書，讀者可較為全面地理解中子散射的理論和應(yīng)用，并快速進(jìn)入相關(guān)科研的前沿。

作者簡介

　　王哲，2015年博士畢業(yè)于麻省理工學(xué)院核科學(xué)與工程系，自2017年起在清華大學(xué)工程物理系工作，從事與中子散射技術(shù)和應(yīng)用相關(guān)的教學(xué)和科研。近年來作為主要作者，在Physical Review X、Physical Review Letters、Journal of Physical Chemistry Letters、ACS Macro Letters等權(quán)威期刊發(fā)表論文多篇。其中數(shù)篇被選為封面/底或高光論文。曾主持和參與多項(xiàng)國家級(jí)科研項(xiàng)目，并入選國家級(jí)青年人才項(xiàng)目。

圖書目錄

引言
第1章數(shù)理基礎(chǔ)
1.1矢量空間
1.1.1基本概念
1.1.2算符
1.2量子力學(xué)基礎(chǔ)
1.2.1基本原理
1.2.2位置表象下的薛定諤方程
1.2.3一維諧振子
1.2.4微觀態(tài)的運(yùn)動(dòng)
1.2.5純態(tài)和混合態(tài)
第2章中子散射理論
2.1基本概念
2.1.1中子的基本性質(zhì)
2.1.2散射實(shí)驗(yàn)和截面
2.2基本理論
2.2.1費(fèi)米黃金定律
2.2.2雙微分截面與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)因子
2.3關(guān)聯(lián)函數(shù)
2.3.1幾種重要的關(guān)聯(lián)函數(shù)
2.3.2細(xì)致平衡原理
2.4中子與理想氣體的散射
2.4.1理想氣體的關(guān)聯(lián)函數(shù)
2.4.2中子與單個(gè)靜止的自由原子的散射
2.5定態(tài)近似
2.5.1定態(tài)近似簡介
2.5.2Placzek修正
2.6中子源簡介
第3章中子在經(jīng)典液體中的散射
3.1簡單液體模型
3.2非相干散射部分
3.2.1密度關(guān)聯(lián)函數(shù)
3.2.2速度關(guān)聯(lián)函數(shù)
3.3相干散射部分
3.3.1液體的微觀結(jié)構(gòu)
3.3.2液體粒子的集體運(yùn)動(dòng)
3.4頻率和法則
3.5水：最常見的分子液體
3.5.1單分子運(yùn)動(dòng)
3.5.2水分子的集體振動(dòng)
3.5.3水的微觀結(jié)構(gòu)
3.6蛋白分子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)
3.7飛行時(shí)間譜儀簡介
〖1〗

〖1〗

第4章中子在復(fù)雜流體中的散射
4.1小角中子散射與膠體系統(tǒng)
4.1.1基本方法
4.1.2形狀因子
4.1.3襯度
4.1.4結(jié)構(gòu)因子
4.1.5多分散體系
4.2小角中子散射與高分子
4.2.1基本方法
4.2.2形變高分子
4.3分形結(jié)構(gòu)的小角中子散射
4.3.1基本方法
4.3.2應(yīng)用舉例
4.4小角中子散射譜儀簡介
4.5中子自旋回波技術(shù)原理
4.5.1中子在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)
4.5.2中子自旋回波技術(shù)
4.6中子自旋回波技術(shù)應(yīng)用
4.6.1膠體系統(tǒng)
4.6.2高分子
第5章中子在固體中的散射
5.1晶體結(jié)構(gòu)
5.1.1基本概念
5.1.2倒易點(diǎn)陣
5.2晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)量
5.2.1基本原理
5.2.2中子散射測(cè)量晶體結(jié)構(gòu)
5.2.3微分截面
5.3晶格振動(dòng)與聲子
5.3.1一維晶體
5.3.2三維晶體
5.4聲子的測(cè)量
5.4.1相干散射部分
5.4.2聲子測(cè)量與三軸譜儀
5.4.3非相干散射部分
第6章中子光學(xué)
6.1折射與全反射
6.1.1折射
6.1.2全反射
6.2中子散射的動(dòng)力學(xué)理論
6.2.1基本理論
6.2.2Pendellsung現(xiàn)象
6.2.3消光現(xiàn)象
第7章中子反射
7.1鏡面反射
7.1.1反射問題的薛定諤方程
7.1.2無限厚均勻平整介質(zhì)的鏡面反射：菲涅耳反射
7.1.3單層膜的鏡面反射
7.1.4多層膜的鏡面反射
7.1.5極化中子反射簡介
7.2粗糙表面的反射
7.2.1玻恩近似
7.2.2DWBA理論
7.3中子反射應(yīng)用實(shí)例
7.3.1DNA 功能化表面
7.3.2超穩(wěn)玻璃
7.4中子反射譜儀簡介
第8章磁散射
8.1磁散射的雙微分截面
8.1.1基礎(chǔ)知識(shí)
8.1.2雙微分截面
8.1.3含時(shí)表達(dá)式
8.1.4順磁體
8.2磁性結(jié)構(gòu)
8.2.1鐵磁體
8.2.2反鐵磁體
8.2.3自旋螺旋排列
8.3自旋波
8.3.1基本概念
8.3.2自旋波的測(cè)量
8.4極化中子散射
8.4.1自旋態(tài)截面
8.4.2核散射
8.4.3磁散射
8.4.4磁性有序晶體的散射
8.4.5極化中子譜儀簡介
附錄A
A.1常用積分
A.2δ函數(shù)
A.3傅里葉變換
A.4定態(tài)散射理論
A.4.1李普曼施溫格方程
A.4.2格林函數(shù)
A.4.3玻恩近似
A.4.4低能極限與散射長度
A.4.5T算符、Ω算符與S算符
A.4.6DWBA理論
A.5角動(dòng)量
A.5.1基本結(jié)論
A.5.21/2自旋系統(tǒng)與泡利算符
A.6核截面數(shù)據(jù)表
參考文獻(xiàn)