內容簡介
也許有很多人認為物理既難學又無趣,生活中的方方面面都離不開物理原理。也許你還沒有意識到,在學習了幾年中學物理之後,你已經幾乎能夠解釋生活中遇到的任何狀況。《原子與材料》關注的是我們身邊各式各樣的材料。作者都通過大量生動翔實的例子,一一說明了組成材料的原子和不同材料的性質及套用。本書的獨特之處在於作者將看似無關的核子彈、太空梭、防彈背心甚至科幻小說中的“太空升降機”聯繫在一起,一步步系統地講解了材料科學的相關知識。
編輯推薦
人們對於核技術和宇宙起源等物理理論耳熟能詳,而對於日常生活的物理現象卻知之甚少。“我們世界中的物理”是一套6冊叢書,全景式地描述了對技術和社會產生影響的物理現象,有助於人們了解宇宙的本質和規律。本書為該系列叢書之一。該書對物質進行了深入探討,不僅涉及最基礎的組成物質的原子及其化合物,而且描述了人們在技術和社會中是如何使用這些材料的。從粒子束到混凝土塊,材料存在的方式可謂五花八門,而所有這些材料都對人類的生存環境有著至關重要的作用。
作者簡介
凱爾·柯克蘭德博士(KyleKikland),1998年在賓夕法尼亞大學獲得神經科學的博士學位,主要研究方向是視覺系統和神經網路。他的跨學科背景和興趣促使他發表了關於科學的歷史以及科學在當前和未來對社會的影響等多篇文章。凱爾·柯克蘭德同時也是FactsOnFile出版公司出版的“科學與技術焦點”叢書中的《光學》一書的作者之一。
目錄
前言
鳴謝
簡介
1原子物理與分子物理
看見原子:掃描隧道顯微鏡
關於元素周期表
粒子束
原子成分
核能
分子力
納米技術
神奇的旅程
2物質的相
物質:原子的集合
相變
氣體:前進,火箭
液體:保持車輪轉動
固體:製造塑像
動力、電視、核聚變中的電漿
3水
生命中最重要的分子
極性分子
爬上細管:毛細管作用
昆蟲如何行走在水面之上
冰和雪
“播種”雨雲,收穫雨水
4材料
刀劍、飛機、硬幣——文明中的金屬
測量材料強度
玻璃與陶瓷
塑膠:長鏈分子
聚合
合成纖維
凱芙拉與防彈背心
複合材料
為太空梭護航:耐熱板
假體:人造肢體
未來的材料
5建築
古代“摩天大廈”
混凝土與鋼
現代摩天大廈
太空升降機——未來之塔
結語
元素周期表
化學元素表
譯者感言
章節
1 原子物理與分子物理科學家總是傾向於相信可以看見或體驗到的事物。但是,在還沒有人見到哪怕一個原子之前,科學家就已經確信它存在。
儘管不能直接看到原子,人們還是能從其他方面意識到它的存在。化合物由一些元素結合形成,物質從根源上說由微小粒子構成。英國化學家約翰·道爾頓(john Dalton,l766--1844)以及其他研究物質的化學家、物理學家提出,每種基本化學元素對應一種特定粒子。看起來這些物質微粒是可能存在的最小物體,不可再分,故稱其為原子(atoms),源自希臘語atomos一詞,意為不可分的(中文“原子”一詞即本原之意,相應的可以再分的稱為分子)。
證實原子的確存在之後,儀器和檢測手段的改進,使科學家很快發現了更多關於原子的知識,包括原子並非真的不可再分。物理帶領人們在原子王國中進行奇妙旅行:原子是由更小的粒子構成的,這些粒子可以形成非常有用的粒子束;原子可以被劈開,同時釋放出巨大能量,這些能量既用於創造,也用於毀滅。原子和分子的微觀模型仍非徹底清楚,在人類的生產實踐深入到微觀物質領域後,微觀模型的重要性日顯突出,現在物理學家根據已有知識可以創作出原子的圖像。看見原子:掃描隧道顯微鏡
想在普通光線照明下看見一個物體,這個物體要么能夠自己發光,要么能夠反射其他發光物體發出的光線,除此之外別無他法。原子太小,不能發出足夠光線,即使使用最強大的光學顯微鏡也無法聚集這些微弱的光。通常,原子的尺寸以納米(nanom—eter,縮寫為nm)為單位,l納米是1米的10億分之一。
……
科普讀物(三)
科普讀物就是與科學技術普及有關的書籍。這類讀物的特點是以介紹當代科學新成就為主要任務,把複雜的科學理論用最簡明的語言加以說明,使一般讀者能夠大體明白其中的道理,做到深入淺出。 |