化學探秘:非金屬大觀園 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:華東理工大學齣版社

作者:楊雁斌

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2000-12-01

價格:7.0

裝幀:

isbn號碼:9782000005124

叢書系列:

圖書標籤:

• 科普
• 化學
• 非金屬
• 元素
• 科普
• 趣味科學
• 化學探秘
• 中學化學
• 科學普及
• 知識拓展
• 實驗

《星際航行原理與實踐》 一、 探索未知：現代宇航學的基石 本書深入剖析瞭驅動人類跨越地球搖籃、觸摸星辰的現代宇航學理論與工程實踐。我們不再局限於經典的牛頓力學框架，而是將目光投嚮廣袤的宇宙空間，探討相對論效應在長距離星際航行中的修正作用。全書分為引言、基礎理論、推進係統、導航與控製、生命保障與輻射防護、以及未來展望六大部分，旨在為有誌於探索深空的工程師、物理學傢及愛好者提供一本全麵且嚴謹的參考手冊。 引言：人類的太空情結與現代航天的裏程碑 開篇迴顧瞭從古代天文觀測到20世紀火箭技術的飛躍，重點闡述瞭冷戰時期太空競賽對材料科學和計算能力發展的深遠影響。著重介紹瞭國際空間站（ISS）的成功運營及其對長期載人任務的啓示。我們探討瞭“逃逸速度”的真正含義，並引入瞭“歐特雲”的概念，為後續的星際旅行章節做好理論鋪墊。 第二部分：基礎理論——時空幾何與軌道動力學 此部分是全書的理論核心，詳細闡述瞭描述物體在引力場中運動所需的數學工具。 2.1 相對論性軌道修正： 摒棄簡化的開普勒定律，引入愛因斯坦的廣義相對論框架。我們詳細推導瞭水星近日點進動偏差的精確計算方法，並將其應用於設計高精度深空探測器的彈道。探討瞭引力透鏡效應在遠距離觀測中的應用，及其對航行時間估計的潛在影響。 2.2 霍曼轉移與多體問題： 經典的三體問題依然是航天器軌道設計中的核心挑戰。本書不僅提供瞭求解受限三體問題的數值方法（如龍格-庫塔法），還重點講解瞭高效能的“引力助推”（Gravity Assist）技術。通過對旅行者號係列探測器軌跡的深度剖析，直觀展示瞭如何利用行星的動量實現燃料的極限節約。特彆關注瞭拉格朗日點（Lagrange Points）的穩定性分析及其在空間望遠鏡和通訊中繼站選址中的關鍵作用。 2.3 軌道衰減與空間碎片規避： 隨著近地軌道活動的增加，空間碎片已成為重大威脅。本章詳細分析瞭大氣阻力模型對低地球軌道（LEO）衛星衰減速率的影響，並介紹瞭主動空間碎片清除（Active Debris Removal, ADR）的幾種前沿技術，包括動能攔截器和激光燒蝕方案的物理可行性評估。 第三部分：推進係統——超越化學燃料的邊界 化學火箭是近地飛行的基石，但要實現太陽係際旅行，必須依賴更高效的推進技術。 3.1 裂變與聚變推進概述： 對核熱火箭（NTR）和核脈衝推進（Orion Project）進行瞭詳細的物理建模。重點分析瞭NTR相比傳統化學火箭在比衝（Specific Impulse）上的巨大優勢，以及其在應對火星往返任務中的時間壓縮潛力。對於聚變推進，我們討論瞭D-He3聚變反應在兆瓦級推力下的工程實現障礙。 3.2 電推進係統的精細化： 霍爾效應推力器（HET）和離子推進器已成為深空探測的主流。本章詳細解析瞭等離子體不穩定性對推力效率的影響，並引入瞭新型磁等離子體動力學（MPD）推力器的設計參數。通過對Dawn探測器案例的研究，展示瞭如何利用高比衝、低推力係統實現對小行星帶目標的持續加速。 3.3 概念性推進技術展望： 對麯速驅動（Warp Drive，基於Alcubierre度規）和電磁彈射（Mass Drivers）的理論基礎進行瞭探討，主要側重於其對負能量密度（Exotic Matter）的需求與現實物理的衝突。 第四部分：導航、控製與姿態解算 星際航行對自主性和精度提齣瞭極高要求。 4.1 自主導航與星敏感器： 闡述瞭在深空環境中，如何結閤慣性測量單元（IMU）和光學導航技術實現厘米級的定位。詳細介紹瞭星敏感器（Star Trackers）的工作原理，特彆是其在強輻射環境下的抗乾擾設計。 4.2 姿態確定與控製（ADCS）： 分析瞭反應輪（Reaction Wheels）、磁力矩器（Magnetorquers）和推進器組閤控製策略。針對大型空間望遠鏡的超高精度指嚮需求，引入瞭主動振動抑製係統（AVSS）的建模方法。 第五部分：生命保障與輻射防護 載人任務的成功取決於對宇航員生理需求的精確滿足和對宇宙環境危害的有效抵禦。 5.1 閉環生命支持係統（ECLSS）： 重點研究瞭水迴收、二氧化碳去除（Sabatier反應與物理化學方法）以及食物循環的閉閤程度。通過對生物再生係統的深入分析，探討瞭人工生態圈在長期任務中的可靠性。 5.2 宇宙輻射環境建模與屏蔽： 詳細區分瞭太陽粒子事件（SPE）和銀河宇宙射綫（GCR）。本書采用濛特卡洛模擬（如GEANT4工具包）來評估不同屏蔽材料（如聚乙烯與鋁）對質子和重離子穿透的衰減效率，並提齣基於“液態屏蔽”概念的輕量化設計方案。 第六部分：未來展望——人類的火星殖民與係外探索 最後一部分展望瞭未來幾十年內人類航天事業的宏偉藍圖。 6.1 火星大氣利用與就地資源利用（ISRU）： 詳細分析瞭如何利用火星大氣中的二氧化碳製造甲烷燃料和氧化劑的技術路綫（Sabatier反應在火星上的優化）。這對降低地球初始補給成本至關重要。 6.2 太陽帆與星際探測器： 介紹瞭光帆技術，特彆是激光驅動的“突破攝星”計劃的物理可行性。討論瞭如何利用電磁場與星際介質相互作用（如磁帆技術）來減速超高速無人探測器。 本書結構嚴謹，圖錶豐富，輔以大量的工程案例和前沿研究數據，是理解和設計未來深空航行器的必備指南。

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我必須說，這本書的閱讀體驗堪稱一流。我以前讀過幾本化學科普讀物，但很多都像是在走馬觀花，知識點零散，缺乏內在的邏輯聯係。而《化學探秘：非金屬大觀園》則完全不同，它構建瞭一個完整且邏輯嚴密的知識體係。作者顯然對非金屬元素有著深厚的感情和研究，他不僅展示瞭這些元素的宏觀特性，還深入淺齣地探討瞭微觀層麵的電子排布和成鍵規律。最讓我印象深刻的是其中關於矽元素的部分，作者詳細介紹瞭矽在地殼中的豐度和它在現代電子技術中的核心地位，這種曆史與未來的交織敘事，讓我感受到瞭化學的厚重感和前沿性。文字的排版和配圖也做得非常齣色，恰到好處的插圖總是能在關鍵時刻給予視覺上的輔助，讓那些復雜的分子結構圖不再是令人頭疼的符號，而是有意義的幾何圖形。這使得長時間的閱讀也不會讓人感到疲勞。

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坦白講，我原本是抱著隨便翻閱的心態開始閱讀的，畢竟市麵上的科普書質量參差不齊。但是，這本書的深度和廣度超齣瞭我的預期。它成功地平衡瞭學術的嚴謹性與大眾的可讀性。例如，在討論到含氮化閤物時，作者不僅提到瞭硝酸的工業用途，還拓展到瞭現代農業中化肥的閤理使用與環境影響，這種橫嚮的知識關聯性處理得非常高明。它不僅僅是一本元素手冊，更像是一本關於我們生存環境的百科全書。這本書的敘事節奏把握得極好，時而激昂，探討新能源的化學原理；時而沉靜，描繪礦物晶體的緩慢形成。讀完之後，我感覺自己的知識結構得到瞭極大的補充和強化，特彆是在對現代材料科學的理解上有瞭質的飛躍。這本書的價值，在於它能夠激發讀者主動去探索更多相關領域的知識，它提供瞭一個極佳的起點，引導我們走入更廣闊的化學世界。

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初次拿起這本書，我有些擔心它會過於專業，畢竟“非金屬大觀園”聽起來就很硬核。然而，事實證明我的顧慮是多餘的。這本書的結構設計非常巧妙，它采取瞭一種循序漸進的方式，從基礎的元素分類講起，逐步深入到它們在工業、農業乃至生物體內的復雜應用。我特彆欣賞作者在處理難度較大的內容時所采用的比喻和類比手法。例如，描述惰性氣體時，作者將它們比作“派對上那些不愛說話但觀察力敏銳的客人”，這個形象的比喻瞬間抓住瞭惰性氣體化學性質不活潑的特點。這種將復雜的化學現象轉化為日常生活的語言的能力，極大地降低瞭閱讀門檻。對於我這種非科班齣身的愛好者來說，這本書不僅滿足瞭我對知識的渴求，更重要的是，它點燃瞭我對探索自然界底層規律的好奇心。讀完之後，我發現自己看待身邊的一些日常現象——比如自來水中的氯味、塑料製品的材質——都有瞭全新的理解，這感覺非常棒。

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這本書給我的最大衝擊是它對“無用之用”的深刻揭示。我們都知道碳是生命的基石，但作者在書中花瞭大量的篇幅來探討那些看似“普通”的非金屬元素，比如磷和碘，它們在生命活動中扮演的微妙而關鍵的角色。通過對這些元素的深入剖析，我開始意識到，在化學的世界裏，沒有什麼是真正多餘的。比如，對鹵素傢族的介紹，從早期煉金術士的神秘物質，到如今強大的消毒劑和醫藥中間體，作者勾勒齣瞭一條清晰的發展脈絡，充滿瞭曆史的張力。我尤其喜歡作者那種帶著敬畏之情的筆調，他對待科學的嚴謹態度和對自然界鬼斧神工的贊嘆，通過文字感染瞭我。這本書不隻是在傳授知識，更是在培養一種科學的思維方式——即學會觀察細節，並追問現象背後的深層機製。它教會瞭我如何更深入地去“看”這個世界。

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這本名為《化學探秘：非金屬大觀園》的書，真是讓我大開眼界。我一直對化學抱有濃厚的興趣，但總覺得教科書裏的內容枯燥乏味，直到我翻開瞭這本書。作者的敘述風格非常生動，他沒有直接堆砌復雜的化學公式和理論，而是將那些抽象的概念變得具象化、生活化。比如，在談到氧氣時，他沒有僅僅描述它的氧化還原性質，而是通過講述火焰的形成、鐵的生銹過程，甚至是我們呼吸作用的奧秘，讓我真切地感受到瞭氧氣在自然界中的重要性。書中對非金屬元素的介紹，就像是走進瞭一個精心布置的奇妙花園，每一個元素都有其獨特的個性和故事。硫磺的黃色結晶、碳的鑽石與石墨的對立統一，這些都通過引人入勝的描述變得栩栩如生。閱讀過程中，我經常會停下來思考，書中的例子和我的生活經驗産生瞭強烈的共鳴，這讓我對化學不再感到陌生和遙遠，而是一種觸手可及的、充滿魅力的科學。

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