固體物理簡明教程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蔣平，徐至中 著

圖書標籤:

• 固體物理
• 物理學
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 大學教材
• 高等教育
• 第二版
• 入門教程
• 物理
• 半導體

出版社： 复旦大学出版社

ISBN：9787309057850

版次：2

商品编码：10888893

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-11-01

用纸：胶版纸

页数：397

內容簡介

　　 《普通高等教育十一五國傢級規劃教材：固體物理簡明教程》介紹固體物理的基本知識，包括晶體結構、晶體中原子和電子的運動、晶體結閤等，並在此基礎上敘述固體的機械、熱學、電學、磁學、光學、超導電性等物理性質。《固體物理簡明教程》注意吸納近年來有關領域的新成就，同時盡量避免繁瑣的數學推演，而著重物理原理的闡述。
　　 《普通高等教育十一五國傢級規劃教材：固體物理簡明教程》可作為綜閤性大學非物理專業和工科、師範類院校的本科基礎課程“固體物理”的教材，亦可作為物理類專業本科生、研究生及有關領域科學技術工作者的參考用書。

作者簡介

蔣平，1938年11月生，江蘇省如皋市人。1993年4月任復旦大學物理係教授，1994年任博士生導師，曆任上海市物理學會理事、秘書長，長期從事固體物理的教學和理論研究。20世紀70年代進行無定型半導體的理論研究，80年代開展半導體錶麵吸附和金屬錶麵結構的理論研究，90年代進行介觀物理的理論研究。在國內外權威、核心學術刊物上發錶論文70餘篇。閤作編寫齣版《群論及其在物理學中的應用》、 《固體物理簡明教程》、 《大學物理簡明教程》、 《大學物理核心概念和題例詳解》、 《固體物理學》，閤譯齣版《錶麵和薄膜的分析基礎》。曾獲國傢教委科技進步二等奬兩項、上海市教學成果三等奬一項。
徐至中，1938年9月生，浙江省寜波市人。復旦大學物理係教授。1964年畢業於復旦大學物理係半導體理論研究班。從事教學及科研工作35年，主要擔任《固體物理學》、《固體理論》等課程教學，並從事半導體錶麵、界麵的理論研究。在國內外核心刊物上發錶論文74篇。著有《固體物理學習題解答》，閤著齣版《半導體物理》、《固體物理簡明教程》、 《固體物理學》，並參與編寫《簡明物理學詞典》、《固體物理學簡明詞典》、 《固體物理學大辭典》和《自然科學簡明手冊》等。曾獲國傢教委科技進步二等奬、上海市普通高校教育成果二等奬及第二屆全國普通高校優秀計算機輔助教育軟件二等奬。

目錄

第一章 晶體結構
1.1 布拉菲格子
1.2 幾種典型的晶格結構
1.3 晶體的宏觀對稱性
1.4 晶列指數與晶麵密勒指數
1.5 晶係
1.6 倒格子
1.7 二維晶體結構
1.8 確定晶體結構的方法
第二章 晶體中的電子和聲子
2.1 布洛赫定理
2.2 布裏淵區
2.3 剋龍尼剋潘尼問題
2.4 許可帶與禁帶
2.5 一維布拉菲格子的晶格振動
2.6 一維復式格子的晶格振動
2.7 聲子
第三章 外場作用下晶體電子的運動
3.1 晶體中電子的速度
3.2 電子在外電場作用下的加速度，有效質量，等能麵
3.3 導體、絕緣體和半導體，布洛赫振蕩，空穴
3.4 金屬的電導
3.5 霍爾效應
第四章 固體的熱學性質
4.1 電子氣的狀態密度
4.2 電子氣的費米能級
4.3 電子氣的熱容
4.4 固體的熱容
4.5 愛因斯坦模型
4.6 德拜模型
4.7 固體的熱膨脹
4.8 固體的熱傳導
第五章 固體的機械性質
5.1 固體的結閤類型
5.2 晶體的彈性
5.3 範性形變和滑移
5.4 滑移與位錯
5.5 晶體中的其他缺陷
第六章 半導體中的電子過程
6.1 半導體的能帶結構
6.2 雜質
6.3 載流子統計
6.4 半導體的輸運特性
6.5 熱載流子效應
6.6 非平衡載流子
6.7 pˉn結和晶體管
6.8 金屬氧化物半導體（MOS）結構
第七章 固體的介電性質及光學性質
7.1 介電常數及極化率
7.2 各種固體的介電性質
7.3 光學常數與介電常數
7.4 非綫性光學
7.5 帶間躍遷光吸收
7.6 激子的光吸收
7.7 雜質及缺陷的光吸收
7.8 自由電子的光吸收
7.9 晶格吸收光譜
7.10 喇曼光譜
7.11 固體光發射
7.12 受激發射及激光
第八章 固體的磁性
8.1 磁化率及固體磁性材料的分類
8.2 朗之萬順磁性
8.3 朗之萬逆磁性
8.4 泡利順磁性及朗道逆磁性
8.5 鐵磁性
8.6 反鐵磁性及亞鐵磁性
8.7 自發磁化的局域電子模型及巡遊電子模型
8.8 自鏇波
8.9 磁共振
8.10 自鏇極化
8.11 巨磁電阻
第九章 超導電性
9.1 超導電現象
9.2 超導電理論
9.3 超導隧道效應
9.4 高溫超導體
9.5 超導電的應用
第十章 低維體係的電子性質
10.1 MOS反型層異質結與量子阱中的二維電子氣
10.2 量子霍爾效應
10.3 超晶格的電子微帶
10.4 點接觸量子化電導與電子波導
10.5 蘭道爾公式
10.6 量子點和單電子隧穿
10.7 介觀體係中的AB效應
10.8 量子器件
主要參考書目
附錄一基本物理常量、保留單位及其標準值
附錄二元素周期錶

前言/序言

好的，這是一份關於《量子場論導論》的詳細圖書簡介，旨在突齣其與《固體物理簡明教程（第2版）》在內容和側重點上的差異，並以專業、深入的筆觸進行描述。 --- 量子場論導論 ——從基本原理到前沿應用 第一部分：基礎構建與理論基石 第一章：經典場論的迴顧與量子化的必要性 本書的開篇將係統迴顧經典場論的框架，著重解析麥剋斯韋電磁場論和經典引力理論中的拉格朗日量密度和哈密頓量錶述。我們深入探討經典場論在處理多粒子係統和粒子産生/湮滅現象時的內在局限性。特彆是，我們將詳細分析非相對論量子力學在描述高速運動粒子和粒子間相互作用時的不完備性，從而引齣構建一個能自洽地描述粒子、場以及它們之間相互作用的理論——量子場論（QFT）的必然性。本章強調的是場作為基本實在的概念，而非薛定諤方程下的波函數。 第二章：經典場論的規範對稱性與守恒律 本章聚焦於諾特定理在連續對稱性下的應用。我們將不僅限於伽利略或洛倫茲時空下的傳統對稱性，而是深入解析規範對稱性的重要性。通過對自由標量場（Klein-Gordon場）和自由鏇量場（Dirac場）的拉格朗日量進行分析，推導齣相應的守恒流（如電荷密度和能量-動量張量）。這為後續的量子化過程奠定瞭堅實的數學和物理基礎，明確瞭規範不變性是現代物理學理論的指導原則之一。 第三章：正則量子化：第一步 本章將嚴格地引入正則量子化方法，這是從經典場到量子場的關鍵橋梁。我們將詳細闡述對易關係（Commutation Relations）的建立。對於玻色子場，我們引入産生和湮滅算符，並展示如何用它們來構建 Fock 空間，從而描述任意粒子數的量子態。對於費米子場，由於泡利不相容原理的限製，我們必須采用反對易關係（Anti-commutation Relations），這直接導緻瞭費米子算符的特殊代數結構。本章將清晰區分玻色子和費米子在量子化過程中的根本區彆。 第四章：相對論性量子場：狄拉剋方程與鏇量 本章專門處理描述電子等自鏇1/2粒子的狄拉剋場。我們將詳細推導狄拉剋方程，並從洛倫茲協變性的角度解釋其結構。重點分析鏇量解的物理意義，包括正能解、負能解以及它們在早期解釋中的睏惑。通過狄拉剋對粒子概念（Dirac Sea）的引入，我們為理解反粒子的存在奠定瞭概念基礎，這是相對論性量子場論的標誌性成果之一。 第二部分：相互作用、散射與重整化 第五章：相互作用圖像與微擾論 在引入相互作用之後，精確求解量子場方程變得極其睏難。因此，本章聚焦於微擾論。我們將詳細介紹相互作用繪景（或稱海森堡繪景），以及S矩陣（散射矩陣）的定義。本章的核心內容是費曼法則的推導：如何將S矩陣的展開式與具體的物理過程聯係起來。我們將詳述如何利用時間排序算符（Time-ordering operator）來構造費曼圖的各個部分。 第六章：費曼圖的幾何與物理解釋 本章是連接數學形式與物理圖像的關鍵。我們將係統地解析費曼圖中每條綫和每個頂點的物理含義：內綫代錶傳播子（Propagator），描述粒子在時空中的傳播；頂點代錶相互作用發生的點。我們將以最簡單的相互作用——標量場間的 $lambda phi^4$ 理論為例，計算二階微擾下的散射振幅，展示費曼圖如何係統地組織所有微擾展開中的圖。 第七章：發散的齣現與重整化（Renormalization）的必要性 隨著計算的深入，我們不可避免地遇到無窮大——圈圖（Loop Diagrams）計算中齣現的高頻紫外（UV）發散。本章詳細剖析這些發散的物理來源，並闡述為什麼它們在物理上是不可接受的。我們將介紹正則化（Regularization）技術（如截斷法和維度正則化）來暫時處理無窮大。 第八章：重整化方案與物理實在的重定義 本章是量子場論最深刻的部分之一。我們將深入闡述重整化程序：如何將理論中定義的“裸”參數（Bare Parameters）與實驗中測量的“重整化”參數聯係起來。我們將運用跑動耦閤常數的概念，解釋理論的有效性受能量尺度限製的深刻物理意義。通過分析量子電動力學（QED）中的電子自能和真空極化修正，展示重整化如何將一個看似不完備的理論轉化為一個精確可預測的物理理論。 第三部分：規範場論與標準模型基礎 第九章：規範場論：楊-米爾斯理論 本章將量子場論的框架推廣到描述強相互作用和弱相互作用所需的非阿貝爾規範場論。我們將從局域規範不變性的要求齣發，引入楊-米爾斯場（膠子場）。本章將詳細闡述規範場的協變導數結構，以及規範玻色子（如膠子）自身的相互作用——這是量子色動力學（QCD）與QED最本質的區彆。 第十章：自發對稱性破缺與希格斯機製 為瞭解釋規範玻色子（W和Z玻色子）獲得質量，而不破壞規範對稱性，本章引入自發對稱性破缺（SSB）的概念。我們將使用簡單的O(N)模型進行數學闡述，然後聚焦於戈德斯通定理的物理含義。隨後，我們將詳細介紹希格斯機製：如何通過引入希格斯標量場，使得規範玻色子獲得質量，同時保證理論的紫外完備性。 第十一章：量子電動力學（QED）的完備性 作為最成功的量子場論，QED將作為綜閤應用範例貫穿全書。本章集中於利用前述的重整化技術，精確計算QED中的物理量，包括電子的反常磁矩（g-2）的理論預測，以及真空光緻使（Light-by-Light Scattering）的二階修正。這部分內容將充分展示QFT在計算高精度物理現象方麵的無可比擬的威力。 --- 本書特點： 本書旨在為物理學研究生提供一個紮實、自洽的量子場論入門路徑。它強調從第一性原理齣發，嚴格推導關鍵概念（如産生/湮滅算符、費曼法則和重整化群），而非僅僅停留在公式的套用。內容深度遠超對固體內部準粒子（如電子、聲子）的描述，直接深入到基本粒子和相互作用的量子層麵，探討的是基本場的動態學，是理解粒子物理、凝聚態物理前沿理論（如拓撲量子場論）的必備知識。本書的數學工具要求較高，尤其是在泛函微積分、群論基礎和洛倫茲變換方麵，目標是培養讀者獨立進行量子場論研究的能力。

评分☆☆☆☆☆

我感覺這本書的深度處理得恰到好處，既沒有過於淺顯，導緻很多關鍵細節被忽略，也沒有過於深奧，讓普通讀者望而卻步。作者在講解一些核心概念時，比如布拉格衍射或者德魯德模型，會詳細地推導公式，並解釋每一步的物理意義，讓讀者不僅知其然，更知其所以然。當然，對於一些非常前沿或者高度專業化的內容，這本書可能不會深入探討，但這恰恰符閤“簡明教程”的定位，它更側重於為讀者打下堅實的基礎，建立起對固體物理的基本認識。我印象深刻的是，在講到費米能級時，作者不僅給齣瞭定義和計算方法，還將其與電子在金屬中的行為聯係起來，用一個生動的“能量碗”來比喻，非常形象。這種循序漸進、由淺入深的學習方式，對於我這樣的固體物理初學者來說，無疑是極大的幫助。

评分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書給我的感覺是，作者真的花瞭很多心思去考慮如何讓讀者更容易地掌握固體物理。它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的老師，在一步一步地引導你。書中很多地方的處理，都體現瞭作者的教學智慧。例如，在介紹某個復雜的理論之前，會先迴顧前麵已經學過的相關知識，起到承上啓下的作用，避免瞭知識的斷裂感。練習題部分的設計也很有特色，既有鞏固基本概念的簡單題，也有需要綜閤運用所學知識的稍復雜題目，能夠有效地檢驗學習效果。而且，我發現很多題目的答案都提供瞭詳細的解題思路，這對於獨立學習的人來說，是非常寶貴的資源，可以避免走很多彎路。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也值得稱贊，頁邊距留得比較閤適，文字的行間距也十分舒適，長時間閱讀不會感到壓抑。章節之間的過渡自然流暢，邏輯性很強，讓人在閱讀過程中能夠順暢地切換思維。作者在引入新的物理量或者公式時，都會給齣明確的定義和單位，這一點對於初學者來說至關重要，能夠避免很多混淆。另外，書中還穿插瞭一些曆史背景的介紹，比如提及瞭布拉格父子的X射綫衍射實驗，這不僅增加瞭知識的趣味性，也能讓讀者對固體物理的發展曆程有一個大緻的瞭解。總的來說，這本書的整體製作水準很高，無論是內容還是形式，都體現瞭作者的專業性和嚴謹態度，值得推薦給所有想要學習固體物理的讀者。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，但又不像某些教材那樣枯燥乏味，而是夾雜著一些恰到好處的解釋和類比，讓原本抽象的概念變得生動起來。比如在講解晶格振動時，作者不僅僅給齣瞭數學公式，還用“微小的彈簧連接起來的小球”來比喻，這種直觀的形象能夠幫助讀者更快地抓住核心思想。我特彆欣賞作者在引入新概念時，總會先給齣一些實際的應用背景，比如介紹半導體材料時，會提到它在現代電子設備中的關鍵作用，這樣一下子就讓人覺得這門學科的實用性和重要性。此外，書中大量的插圖和圖錶也為理解復雜的物理過程提供瞭極大的便利。很多圖都畫得很細緻，標注也很明確，配閤文字講解，能夠更有效地幫助我們理解概念。即使是一些復雜的衍射圖樣或者能帶結構圖，通過作者的圖解，也顯得不那麼難以理解瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本書的包裝設計非常樸實，封麵采用瞭經典的藍色調，上麵印著書名和作者的名字，沒有過多花哨的裝飾，這一點我倒是挺喜歡的。翻開書的第一感覺是紙張的質量不錯，摸起來挺厚實的，印刷清晰，字體大小適中，閱讀起來不會覺得費眼。序言部分簡練地闡述瞭編寫這本書的目的和大緻內容，能看齣作者是希望通過一種更易於理解的方式來介紹固體物理這個概念。對於初學者來說，這樣的開篇顯得很友好，不會一開始就給人一種高不可攀的感覺。我個人對固體物理一直有些畏懼，總覺得它裏麵充滿瞭復雜的公式和抽象的概念，但看到序言裏提到的“循序漸進”和“化繁為簡”的原則，我又重新燃起瞭學習的希望。接下來的章節目錄也梳理得比較清晰，可以看到從晶體結構、布裏淵區到能帶理論，再到磁性、超導等內容，涵蓋瞭固體物理的幾個重要分支。這種有條理的結構，讓人一眼就能對整本書的知識體係有一個大緻的瞭解，方便規劃自己的學習路徑。

评分☆☆☆☆☆

很好的书，慢慢看，京东是个不错的买书地! “知识就是力量”，这是英国著名学者培根说的。诚然，知识对于年青一代何等重要。而知识并非生来就有、随意就生的，最主要的获取途径是靠读书。在读书中，有“甘”也有“苦”。 “活到老，学到老”，这句话简洁而极富哲理地概括了人生的意义。虽说读书如逆水行舟，困难重重，苦不堪言；但是，若将它当作一种乐趣，没有负担，像是策马于原野之上，泛舟于西湖之间，尽欢于游戏之中。这样，读书才津津有味、妙不可言。由此，读书带来的“甘甜”自然而然浮出水面，只等着你采撷了。 读书，若只埋首于“书海”中，长此以往，精神得不到适当地调节，“恹倦”的情绪弥满脑际，到终来不知所云，索然无味。这种“苦”是因人造成的，无可厚非。还有一种人思想上存在着问题，认为读书无关紧要，苦得难熬，活受罪。迷途的羔羊总有两种情况：一种是等待死亡；另一种能回头是岸，前程似锦　我的房间里有一整架书籍，每天独自摩挲大小不一的书，轻嗅清清淡淡的油墨香，心中总是充满一股欢欣与愉悦。取出一册，慢慢翻阅，怡然自得。 　　古人读书有三味之说，即“读经味如稻梁，读史味如佳肴，诸子百家，味如醯醢”。我无法感悟得如此精深，但也痴书切切，非同寻常。 　　记得小时侯，一次，我从朋友那儿偶然借得伊索寓言，如获至宝，爱不释手。读书心切，回家后立即关上房门。灯光融融，我倚窗而坐。屋内，灯光昏暗，室外，灯火辉煌，街市嘈杂；我却在书中神游，全然忘我。转眼已月光朦胧，万籁俱寂，不由得染上了一丝睡意。再读两篇才罢！我挺直腰板，目光炯炯有神，神游伊索天国。 　　迷迷糊糊地，我隐约听到轻柔的叫喊声，我揉了揉惺忪的睡眼，看不真切，定神一听，是妈妈的呼唤，我不知在写字台上趴了多久。妈妈冲着我笑道：“什么时候变得这么用功了？”我的脸火辣辣的，慌忙合书上床，倒头便睡。 　　从此，读书就是我永远的乐事。外面的世界确实五彩缤纷，青山啊，绿水啊，小鸟啊，小猫啊，什么也没有激发起我情趣，但送走白日时光的我，情由独钟——在幽静的房间里伴一盏灯，手执一卷，神游其中，任思绪如骏马奔腾，肆意驰骋，饱揽异域风情，目睹历史兴衰荣辱。与住人公同悲同喜，与英雄人物共沉共浮，骂可笑可鄙之辈，哭可怜可敬之士。体验感受主人公艰难的生命旅程，品尝咀嚼先哲们睿智和超凡的见解，让理性之光粲然于脑海，照亮我充满荆棘与坎坷之途。在书海中，静静地揣摩人生的快乐，深深地感知命运的多舛，默默地慨叹人世的沧桑。而心底引发阵阵的感动，一股抑制不住的激动和灵感奔涌。于是乎，笔尖不由得颤动起来，急于想写什么，想说什么…… 　　闲暇之余，读书之外，仍想读书寄情于此，欣然自愉。正如东坡老先生所云：“此心安处吾乡。” 　　早晨，我品香茗读散文，不亦乐乎！中午，我临水倚林读小说，不亦乐乎！晚上，我对窗借光吟诗词，不亦乐乎！整天都是快乐，因为我有书，我在!

评分☆☆☆☆☆

固体物理简明教程是一本很好的书，它介绍固体物理的基本知识，包括晶体结构、晶体中原子和电子的运动、晶体结合等，并在此基础上叙述固体的机械、热学、电学、磁学、光学、超导电性等物理性质。《固体物理简明教程》注意吸纳近年来有关领域的最新成就，同时尽量避免繁琐的数学推演，而着重物理原理的阐述。 可作为综合性大学非物理专业和工科、师范类院校的本科基础课程“固体物理”的教材，亦可作为物理类专业本科生、研究生及有关领域科学技术工作者的参考用书。

评分☆☆☆☆☆

纸张质量很差，应该不是正版

评分☆☆☆☆☆

书很好。不愧是国家级规划教材

评分☆☆☆☆☆

视角很独特的一本书，很简明

评分☆☆☆☆☆

很好的书，慢慢看，京东是个不错的买书地! “知识就是力量”，这是英国著名学者培根说的。诚然，知识对于年青一代何等重要。而知识并非生来就有、随意就生的，最主要的获取途径是靠读书。在读书中，有“甘”也有“苦”。 “活到老，学到老”，这句话简洁而极富哲理地概括了人生的意义。虽说读书如逆水行舟，困难重重，苦不堪言；但是，若将它当作一种乐趣，没有负担，像是策马于原野之上，泛舟于西湖之间，尽欢于游戏之中。这样，读书才津津有味、妙不可言。由此，读书带来的“甘甜”自然而然浮出水面，只等着你采撷了。 读书，若只埋首于“书海”中，长此以往，精神得不到适当地调节，“恹倦”的情绪弥满脑际，到终来不知所云，索然无味。这种“苦”是因人造成的，无可厚非。还有一种人思想上存在着问题，认为读书无关紧要，苦得难熬，活受罪。迷途的羔羊总有两种情况：一种是等待死亡；另一种能回头是岸，前程似锦　我的房间里有一整架书籍，每天独自摩挲大小不一的书，轻嗅清清淡淡的油墨香，心中总是充满一股欢欣与愉悦。取出一册，慢慢翻阅，怡然自得。 　　古人读书有三味之说，即“读经味如稻梁，读史味如佳肴，诸子百家，味如醯醢”。我无法感悟得如此精深，但也痴书切切，非同寻常。 　　记得小时侯，一次，我从朋友那儿偶然借得伊索寓言，如获至宝，爱不释手。读书心切，回家后立即关上房门。灯光融融，我倚窗而坐。屋内，灯光昏暗，室外，灯火辉煌，街市嘈杂；我却在书中神游，全然忘我。转眼已月光朦胧，万籁俱寂，不由得染上了一丝睡意。再读两篇才罢！我挺直腰板，目光炯炯有神，神游伊索天国。 　　迷迷糊糊地，我隐约听到轻柔的叫喊声，我揉了揉惺忪的睡眼，看不真切，定神一听，是妈妈的呼唤，我不知在写字台上趴了多久。妈妈冲着我笑道：“什么时候变得这么用功了？”我的脸火辣辣的，慌忙合书上床，倒头便睡。 　　从此，读书就是我永远的乐事。外面的世界确实五彩缤纷，青山啊，绿水啊，小鸟啊，小猫啊，什么也没有激发起我情趣，但送走白日时光的我，情由独钟——在幽静的房间里伴一盏灯，手执一卷，神游其中，任思绪如骏马奔腾，肆意驰骋，饱揽异域风情，目睹历史兴衰荣辱。与住人公同悲同喜，与英雄人物共沉共浮，骂可笑可鄙之辈，哭可怜可敬之士。体验感受主人公艰难的生命旅程，品尝咀嚼先哲们睿智和超凡的见解，让理性之光粲然于脑海，照亮我充满荆棘与坎坷之途。在书海中，静静地揣摩人生的快乐，深深地感知命运的多舛，默默地慨叹人世的沧桑。而心底引发阵阵的感动，一股抑制不住的激动和灵感奔涌。于是乎，笔尖不由得颤动起来，急于想写什么，想说什么…… 　　闲暇之余，读书之外，仍想读书寄情于此，欣然自愉。正如东坡老先生所云：“此心安处吾乡。” 　　早晨，我品香茗读散文，不亦乐乎！中午，我临水倚林读小说，不亦乐乎！晚上，我对窗借光吟诗词，不亦乐乎！整天都是快乐，因为我有书，我在!

评分☆☆☆☆☆

还可以啊，适合初学者

评分☆☆☆☆☆

还行，没看多少，考试结束了就不想看了

评分☆☆☆☆☆

还行，没看多少，考试结束了就不想看了