超導體、半導體、磁體、晶體……這些凝體,生活周遭已無所不在,若想瞭解它們的 Know how、Know why,請看一門改變人類生活最巨的科學——凝體物理學。
過去數十年,物理學最令人興奮的發現,就是瞭解了固體的性質與「原子如何組成」有關。這門學問過去稱為固態物理學,而最近則有了新名字,稱為凝體物理學。凝體可以涵蓋固體和液體——兩者的原子都很緊密地堆疊在一起。
凝體物理學不僅是二十世紀的知識大成就之一,也已廣泛應用到我們的日常生活中。例如它可以解釋:為什麼銅線可以彎折,玻璃一敲就碎?為什麼金屬湯匙容易燙手,塑膠湯匙卻不會?為什麼琉璃可以透光、黃金是黃澄澄的、紅寶石卻閃閃泛紅光?半導體為什麼叫「半導」?磁鐵為什麼吸得了鐵釘,吸不住鋁門框?超導體又為什麼不具電阻?
舉凡彈性、熱性質、光學性質、電性、磁性、超導性,都可以透過凝體物理學來一窺究竟。研發具有特殊性質的新材料,也得以這門學問為基石。
作者簡介:
錢卓斯卡 著
印度人,物理的啟蒙教育是從父親那裡得來的,後來一路在印度南占古德、邦加羅爾、德里、英國牛津接受學校教育。學成後遊牧於美國、英國、印度、瑞士、德國的許多大學及研究機構。主要的教學與研究領域都與固體的性質相關,也正是本書的內容。目前的計畫是學彈古鋼琴。
各界推薦
得獎紀錄:
榮獲「2005世界物理年台灣活動」推薦,100本中文物理科普書籍
得獎紀錄:榮獲「2005世界物理年台灣活動」推薦,100本中文物理科普書籍
目錄
序 物理就在我們四周錢卓斯卡第1章 歡迎光臨凝體世界——這門物理學不僅是二十世紀的知識大成就之一,也已廣泛應用到我們的日常生活當中。第2章晶體——這種多晶固體每一晶粒裡的原子排列方式都有某種取向, 就像每一隊排列整齊的士兵都有其面對的方向。第3章粒子與波——電子是粒子,也是波;「光」是波,也是粒子。在量子世界裡,粒子與波這兩種特性是一家。第4章原子——由於鮑立不相容原理,所以原子不能互相穿透,我坐的椅子才能支持住我,不至於使我掉穿過椅子。第5章統計物理——與「費米子」之不喜歡與其他粒子作伴的性質相較, 「玻色子」是相當合群的。第6章量子力學晶體——就是這種差異,使得半導體脫穎而出,造就了電晶體、晶片以及今日林林總總的奇妙電子世界。第7章銅線與玻璃棒——固體表現出彈性行為,就好像成對的原子之間有彈簧連接一般。第8章銀湯匙與塑膠湯匙——金屬之所以比絕緣體容易導熱,除了聲子都存在於兩種材料外,金屬還有自由電子。第9章玻璃片與錫箔——為什麼玻璃可以使光線通過,而鋁箔不會?為什麼銅是紅色的,而藍寶石是藍色的?第10章電燈泡與電纜——材料的電阻率相異真是大,相差可達十的十八次方, 固體的其他性質的值都不會涵蓋如此廣的範圍。第11章磁體——我如果將鐵條加熱,會發現磁性會因鐵條愈熱而漸弱, 到了攝氏770度時,磁性就完全消失了。第12章超導體——由BCS理論來解釋超導性,是一項最令人印象深刻的量子力學成就。第13章凝體物理的世界 ——凝體物理學未來的任務及挑戰,將是對更複雜的材料 做完整的解釋,並設計具有特定性質的新材料。附錄名詞注釋
序 物理就在我們四周錢卓斯卡第1章 歡迎光臨凝體世界——這門物理學不僅是二十世紀的知識大成就之一,也已廣泛應用到我們的日常生活當中。第2章晶體——這種多晶固體每一晶粒裡的原子排列方式都有某種取向, 就像每一隊排列整齊的士兵都有其面對的方向。第3章粒子與波——電子是粒子,也是波;「光」是波,也是粒子。在量子世界裡,粒子與波這兩種特性是一家。第4章原子——由於鮑立不相容原理,所以原子不能互相穿透,我坐的椅子才能支持住我,不至於使我掉穿過椅子。第5章統計物理——與「費米子」之不喜歡與其他粒子作...
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