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産品特色

內容簡介

　　《分子間與錶麵力》詳細闡述、解釋和演繹瞭物理學、化學、化學工程學及生物學等學科領域與“分子間力和錶麵力”密切相關的諸多現象，以及過去50多年在“分子間力和錶麵力”理論基礎和應用研究方麵所取得的巨大進展。《分子間與錶麵力》共三個部分，第一部分論述原子和分子間力，第二部分論述粒子和錶麵間力，第三部分論述自組裝結構和生物係統。

作者簡介

　　J.N.伊斯雷爾奇維利，1944年齣生於以色列特拉維夫市。1971年獲劍橋大學博士學位，現任加州大學聖巴巴拉分校化學工程係和材料係教授，長期從事分子間力和錶麵力、膠體分散體係、流變學和摩擦學錶麵研究。曾獲Alpha Chi Sigma化工研究奬(美國)、黏附學會的黏附科學卓越奬、材料研究協會奬(黏附與摩擦領域)、美國化學學會國傢奬(膠體和錶麵化學領域)、美國化工學會沃剋奬(化學工程刊物卓越奬)、摩擦學金奬。在2008年，被美國化工學會提名為“百名現代化學工程師”之一。

目錄

目錄
《納米科學與技術》叢書序
翻譯版序
譯者序
第三版序
第二版序
第一版序
Jacob Israelachvili傳記
單位、符號、有用的量和關係
定義和術語
第一部分 原子和分子間力
第1章 曆史迴顧 3
1.1 自然界存在的四種力 3
1.2 希臘和中世紀關於分子間力的認識 3
1.3 17世紀：早期科學時期 5
1.4 18世紀：睏惑、矛盾和爭論 7
1.5 19世紀：連續理論與分子理論之爭 7
1.6 分子間力——規律和相互作用勢：長程力和短程力 8
l 首個成功的唯象理論 11
1.8 分子尺寸的首次估計 14
1.9 20世紀：瞭解簡單係統 14
1.10 近期發展趨勢 15
問題與討論 17
第2章 分子間力的熱力學和統計力學 21
2.1 自由空間和介質中的分子間相互作用 21
2.2 自我能與二體勢 22
2.3 玻爾茲曼分布和化學勢 24
2.4 平衡係統中的分子和粒子分布 25
2.5 範德華狀態方程(E()S) 27
2.6 用熱能kT作為標準來估計相互作用的強度 29
2.7 力和二體勢的分類 31
2.8 多分子係統的理論性分析：連續性方法或分子方法 33
2.9 計算機模擬的分子方法：濛特卡羅(MC)和分子動力學(MD) 34
2.10 牛頓定律在二體碰撞中應用 35
2.11 多重碰撞的動力學和統計力學：玻爾茲曼分布 40
問題與討論 46
第3章 強分子間力：共價相互作用與庫侖相互作用 48
3.1 共價鍵（化學鍵力） 48
3.2 物理鍵和化學鍵 49
3.3 庫侖力或者電荷電荷之間的相互作用，高斯規則 49
3.4 離子晶體 53
3.5 參考態 54
3.6 靜電力的範圍 54
3.7 離子的玻恩能 55
3.8 離子在不同溶劑中的溶解度 56
3.9 特殊離子溶劑作用：連續性方法 59
3.10 分子方法：計算機模擬和多體係統的積分方程 60
問題與討論 62
第4章 極性分子間相互作用 64
4.1 什麼是極性分子 64
4.2 極性自我能 66
4.3 離子偶極相互作用 66
4.4 極性溶劑中的離子 70
4.5 水中強的離子-偶極相豆作用：水閤離子 71
4.6 溶解力、結構力和水閤力 73
4.7 偶極-偶極相互作用 74
4.8 磁偶極 75
4.9 氫鍵 75
4.10 鏇轉偶極和角平均勢 76
4.11 熵效應 78
問題與討淪 79
第5章 與分子極化有關的相互作用 82
5.1 原子與分子的極化率 82
5.2 極性分子的極化率 83
5.3 其他極化機理和極化對靜電相互作用的影響 85
5.4 離子和中性分子之間的相互作用 86
5.5 離子溶劑分子相互作用和玻恩能 88
5.6 偶極誘導偶極間相互作用 89
5.7 極化相互作用的統 90
5.8 溶劑化效應與“超額極化率” 90
問題與討論 95
第6章 範德華力 96
6.1 中性分子間範德華色散力的起源：London方程 96
6.2 色散力的強度：範德華固體和液體 98
6.3 範德華狀態方程 101
6.4 三維及二維體係的氣-液、液固相轉變 103
6.5 極性分子間範德華力 105
6.6 分子間範德華力的基本理論 107
6.7 介質中的範德華力 109
6.8 分子在介質中的色散自我能 113
6.9 範德華力的深入層麵：各嚮異性（取嚮），非相加性（多體）和延遲效應 114
6.9.1 色散力的各嚮異性 114
6.9.2 範德華力和多體效應的非疊加性 115
6.9.3 延遲效應 116
問題與討論 116
第7章 空間斥力、全分子間二體勢和液體結構 119
7.1 原子、分子和離子的尺寸 119
7.2 排斥勢 121
7.3 全分子間二體勢：形式、量級和範圍 122
7.4 斥力在非共價鍵結閤的固體中的作用 126
7.5 固體中分子和粒子的堆積 127
7.6 斥力在液體中的作用：液體的分子結構 130
7.7 液體結構對分子間力的影響 132
問題與討論 133
第8章 特殊的相互作用：氫鍵、疏水和親水相互作用 135
8.1 水的獨特性質 135
8.2 氫鍵 136
8.3 水與締閤液體的模型 139
8.4 不同類型相互作用的相對強度 140
8.5 疏水效應 141
8.6 疏水相互作用 144
8.7 親水相互作用 146
問題與討論 148
第9章 非平衡和與時間相關的相互作用 150
9.1 與時間和速率相關的相互作用和過程 150
9.2 與速率和時間相關的脫離（剝離）力 151
9.3 分子碰撞時的能量轉移（耗散）：Deborah數 155
9.4 結閤脫離過程中的能量轉移 158
9.5 復雜過程中時間、溫度與速度（速率）之間的關係 162
問題與討論 165
第二部分 粒子和錶麵間力
第10章 分子間力和粒子間力的統一概念 171
10.1 介質中相似分子或粒子的締閤作用 171
10.2 介質中相互接近的相似錶麵：錶麵能和界麵能 175
10.3 第三介質中不同分子、粒子或錶麵的結閤 177
10.4 粒子錶麵與粒子-界麵的相互作用 178
10.5 吞噬和排齣 179
10.6 吸附錶麵膜：潤濕和非潤濕 180
問題與討論 182
第11章 分子間力、粒子間力及錶麵間力的比較 184
11.1 力的短程和長程效應：定性區分粒子間相互作用與小分子間
相互作用 184
11.2 宏觀物體間的相互作用勢 187
11.2.1 分子錶麵相互作用 187
11.2.2 球平而和球球相互作用 187
11.2.3 錶麵-錶麵相互作用 189
11.3 兩球體的有效相互作用麵積：Langbein近似 189
11.4 粒子間相互作用與原子間或小分子間相互作用的比較 190
11.4.1 粒子間相互作用勢能的尺寸效應 190
11.4.2 錶層深度或錶麵積比體積縮放效應 190
11.4.3 動力學和非平衡效應 192
11.5 相互作用能與相互作用力：Derjaguin近似 192
11.6 “體積力”和“錶麵力” 196
問題與討論 197
第12章 力的測量方法 200
12.1 分子間力、粒子間力和錶麵力的直接與間接測量 200
12.2 不同直接測量力的方法 202
12.3 直接測量力的機理及相關問題 206
12.4 力-距離函數F(D)的測量 210
12.5 不穩定性 211
12.5.1 力學不穩定性 211
12.5.2 能量不穩定性 212
12.5.3 熱力學不穩定性 212
12.6 黏附力和能最的測量 212
12.7 宏觀錶麵間力的測量：SFA，OP/OS等相關方法 214
12.7.1 錶麵力儀 214
12.7.2 滲透壓強或滲透壓力的測試方法 218
12.8 測量微觀（膠體）和納米粒子間相互作用力的方法：AFM和TIRM 219
12.8.1 原子力顯微鏡 219
12.8 .2 全內反射熒光顯微鏡 220
12.9 測量單分子和單鍵相互作用的方法：OT和MC方法 222
12.9.1 光鑷或光學捕集 222
12.9.2 微懸臂梁 223
問題與討論 223
第13章 粒子與錶麵間的範德華力 225
13.1 不同幾何形狀物體間的範德華作周力規律：Hamaker常量 225
13.2 真空或空氣中物體間範德華力的強度 227
13.3 範德華力的Lifshitz理論 228
13.4 粒子錶麵相互作用 231
13.5 基於IJifshitz理論計算的非阻滯Hamaker常量 232
13.6 導電介質間的範德華力 233
13.7 真空或空氣中相互作用Hamaker常量的理論值和實驗值 234
13.8 Lifshitz理論在介質中相互作用上的應用 236
13.9 排斥性的範德華力：分離壓和潤濕膜 239
13.10 較大間距下的範德華力：阻滯效應 242
13.11 電解質溶液中的靜電屏蔽 244
13.12 結閤關係 245
13.13 錶麵能和黏附能 216
13.14 金屬的錶麵能 251
13.15 有吸附層的錶麵間作用力 252
13.16 有關範德華力的實驗 253
問題與討論 255
第14章 液體中錶麵間的靜電作用力 260
14.1 液體中的錶麵荷電：“雙電層” 260
14.2 水中的電荷錶麵：沒有額外的電解質——“隻有反號離子” 261
14.3 泊鬆玻爾茲曼(PB)方程 262
14.4 錶麵處的錶麵電荷、電場強度和反號離子濃度：“接觸”值 263
14.5 遠離錶麵的反號離子濃度麯綫 264
14.6 離子分布、電場、錶麵勢和壓強的根源 266
14.7 水中兩個荷電錶麵之間的壓強：接觸值理論 268
14.8 大間距的極限：厚潤濕膜 271
14.9 小間距的極限：滲透極限和電荷調節 273
14.10 電解質溶液中的帶電錶麵 274
14.11 Grahame方程 276
14.12 孤立錶麵的錶麵電荷和電勢 277
14.13 二價離子的影響 279
14.14 德拜(Debye)長度 280
14.15 遠離錶麵的電勢*和離子濃度ρx的變化 280
14.16 備種粒子錶麵間的雙電層相互作用力和能量 282
14.17 恒定電荷和恒定電勢相互作用的精確解：電荷調節 286
14.18 非對稱錶麵 288
14.19 離子凝聚和離子關聯作用力 290
14.20 更復雜的體係：有限容器體係和有限離子尺寸效應 292
14.21 範德華力和雙電層力同時作用：DLVO理論 293
14.22 雙電層力和DLVO力的實驗測量 298
14.23 動電力 301
14.24 離散錶麵電荷和偶極 301
問題與討淪 304
第15章 溶劑化、結構化和水化作用力 307
15.1 非DLVO力 307
15.2 錶麵、界麵和薄膜中的分子排序 308
15.3 球形分子在兩個平滑（非結構）錶麵間的有序排列 310
15.4 結構錶麵間非球形分子的有序性 312
15.5 主要類型的溶劑化力的來源：振蕩力 314
15.6 擁塞 319
15.7 振蕩力的實驗測量和性質 320
15.8 水溶液中溶劑化力：單調的排斥性水閤力 325
15.9 水溶液中溶劑化力：吸引性的“疏水”力 334
問題與討論 342
第16章 空間（聚閤物媒介）及熱漲落力 344
16.1 液體中的擴散界麵 344
16.2 溶液中與錶麵處的聚閤物狀態 344
16.3

前言/序言

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