膠體物理導論

內容簡介

膠體懸浮系統是指微小顆粒分散於溶劑中而形成的系統，是軟物質的一種。本書將聚焦於膠體懸浮液這一相對比較簡單的膠體系統，通俗介紹該系統的穩定性、等效相互作用、平衡性質和動態性質。本書力圖使讀者對於膠體懸浮液中的物理問題有一個大致的了解，為進入這一領域並做出研究成果的青年讀者提供入門知識，同時，也為具備大學物理基礎的一般讀者擴展知識提供幫助。

圖書目錄

叢書序

緒論1

第1章膠體的相互作用4

1.1原子的范德瓦耳斯相互作用4

1.2膠體球的相互作用9

1.3膠體相互作用理論14

1.4附錄24

1.4.1求和關係24

1.4.2Abel-Plana公式26

第2章膠體懸浮液和若干理論模型29

2.1幾種實際的膠體懸浮液29

2.2膠體穩定30

2.2.1體積排斥相互作用及膠體的體積穩定30

2.2.2DLVO相互作用和膠體的靜電穩定30

2.3幾個理論模型：硬球膠體，帶電硬球膠體，硬棒膠體，硬碟膠體33

2.3.1硬球膠體33

2.3.2帶電硬球膠體33

2.3.3其他形狀34

第3章膠體的統計物理基礎及理論方法35

3.1系綜理論35

3.2關於N!的初步討論39

3.3其他系綜41

3.3.1微正則系綜41

3.3.2NpT系綜42

3.3.3巨正則系綜43

3.3.4熱力學關係43

3.4膠體統計物理和吉布斯佯謬44

3.5對分布函式、結構函式與其他物理量的聯繫47

3.6平均力勢53

3.7計算對分布函式的積分方程方法54

3.8多組元系統56

3.9蒙特卡羅模擬，Metroplis算法57

3.10Lennard-Jones模型的蒙特卡羅模擬60

3.11蒙特卡羅方法計算自由能63

3.12分子動力學方法66

3.13硬球系統的分子動力學70

3.14密度泛函理論71

3.15附錄76

3.15.1庫侖相互作用的Ewald求和76

3.15.2極值定理的證明80

第4章硬球膠體的平衡性質和有效相互作用81

4.1結構和相行為81

4.2對分布函式的PY方程及其精確解83

4.3排空力的簡單圖像87

4.4排空力的理論基礎和計算方法91

4.5硬球體系的排空相互作用92

4.5.1一個精確的公式93

4.5.2利用數值模擬方法計算接觸密度93

膠體物理導論

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