5 книжных новинок по естественным наукам из фонда НБ ВолГУ

Подборка книг из фонда НБ ВолГУ:

  • Шмидт, В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов;
  • Колесов, Б. А. Прикладная КР-спектроскопия;
  • Товбин, Ю. К. Малые системы и основы термодинамики;
  • Канель, Г. И. Ударные волны в физике твердого тела;
  • Ищенко, А. А. Структура и динамика свободных молекул и конденсированного вещества.

Шмидт, В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов / В. Шмидт ; пер. с англ. Н. П. Ивановской ; пер. под ред. С. В. Савилова. – М. : Техносфера, 2007. – 368 с. : ил. – (Мир физики и техники ; II/07). – Сп. лит. в конце гл. – ISBN 978-5-94836-140-6.

Шифр ББК: 22.34 Ш 73
Местонахождение в библиотеке: Б24893-к/х; Б24894-ч/зф; Б24895, Б24896, Б24897-н/аб

Книга представляет собой компактное и в то же время полное введение в теорию и практику оптической спектроскопии. Автор умело ведет читателя от методических основ к практическому применению. Подробно рассмотрены атомная и молекулярная спектроскопия, люминесцентная и фотоакустическая, рамановекая (КР) и инфракрасная (ИК) спектроскопия . Автор делает акценты на преимуществах и недостатках каждого метода . Книга предназначена для химиков и биологов, а также студентов и аспирантов естественнонаучных специальностей.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Высокий уровень аналитического контроля продукции и входящего сырья является одним из важнейших факторов, обеспечивающих успешную деятельность и развитие любого предприятия. Постоянно совершенствующиеся технологии микроэлектроники, оптики, полупроводниковой техники обуславливают ежегодное, а порой, и более частое обновление парка аналитического оборудования. Все это предъявляет серьезные требования к учебным заведениям, осуществляющим подготовку специалистов химических и физических специальностей, которым предстоит освоить данную высокотехнологичную продукцию. Несмотря на это, в основе работы даже самого технически сложного прибора, по большей части, лежат принципы и законы, сформулированные еще более ста лет назад. Без их знания и понимания попытки в совершенстве овладеть современным оборудованием будут лишены всякого смысла. Данная книга, несомненно, окажется полезной для широкого круга читателей – от любознательных людей до узких специалистов. Изложению основного материала в ней предшествует краткий исторический очерк, сам по себе представляющий большой интерес. После него автор кратко, но очень емко излагает основные понятия об атомах и молекулах, природе химической связи, световом излучении и его взаимодействии с веществом; затем в книге последовательно описываются составляющие любого спектрального прибора – источники возбуждения спектра, диспергирующие элементы и монохроматоры, детекторы излучения. На основании этих данных автор в дальнейшем обсуждает атомную и молекулярную спектроскопию, люминесцентную и фотоакустическую, рамановскую (КР) и инфракрасную (ИК) спектроскопию. В каждом случае он делает акцент на преимущества и недостатки метода, обсуждает влияние условий проведения эксперимента, приводит описание дополнительных приставок и приспособлений. Надеюсь, что данная монография будет настольной книгой для студентов и аспирантов естественнонаучных специальностей вузов, позволит возродить, к сожалению, утраченные инженерные кадры и сыграет большую роль в подготовке квалифицированных специалистов для предприятий и научных учреждений России.

Старший научный сотрудник химического факультета МГУ им. МВ. Ломоносова,

кандидат химических наук Совилов С.В.

 

Колесов, Б. А. (Д-р хим. наук). Прикладная КР-спектроскопия : [монография] / Б. А. Колесов, отв. ред. Н. В. Суровцев ; СО РАН, Ин-т неорган. химии мин-ва образов. и науки РФ, ННИГУ. – Новосибирск : СО РАН, 2018. – 392, [4] с. : ил. – Библиогр.: с. 387-392. – Библиогр. в подстроч. примеч. – ISBN 978-5-7692-1577-3.

Шифр ББК: 22.344 К 60
Местонахождение в библиотеке: С255471-к/х; С255472-н/аб

В настоящей книге излагаются вопросы колебательной спектроскопии, главным образом, спектроскопии комбинационного (рамановского) рассеяния. Монография включает теоретическое описание эффектов ИК-поглощения и рамановского рассеяния, колебаний молекул, анализ колебаний по симметрии, характеристику фононов в кристаллах и эффектов, связанных с поглощением и рассеянием на фононах. Рассмотрены свойства колебательных полос (частота, интенсивность, поляризация, полуширина), нелинейные эффекты и эффекты ангармонизма в колебательных спектрах. Дано описание экспериментальной техники получения раман-спектров. В последних главах изложены результаты исследования колебательных спектров молекулярных кристаллов, характеристик водородных связей, поведения изолированных молекул в полостях кристаллов методом рамановской спектроскопии. Обсуждаются спектры наночастиц, различных форм углерода, магнитных возбуждений.

Книга рассчитана на научных сотрудников, работающих в области химии, минералогии, биологии, а также на студентов физических и химических специальностей.

 

Товбин, Ю. К. Малые системы и основы термодинамики : [монография] / Ю. К. Товбин. – Москва : Физматлит, 2018. – 403 с. : ил. – Библиогр. в конце гл. и в прил. – Предм. указ.: с. 401-403. – ISBN 978-5-9221-1809-5.

Шифр ББК: 22.317 Т 50
Местонахождение в библиотеке: С255469-к/х; С255470-н/аб

Малые системы за последние 15 – 20 лет стали объектом активного изучения в связи с переходом экспериментальной техники на новый уровень пространственного разрешения в диапазоне размеров от 1 до 100 нм. В данном диапазоне меняются многие физические и химические свойства, что открывает новые подходы к изучению веществ и их практическому применению. Монография посвящена новым разработкам в статистической термодинамике, которые позволили ответить на самые важные вопросы по специфике малых систем, когда нельзя применять уравнения безмодельной термодинамики. Ограничения существуют по следующим признакам: размер областей, в которых важен учет флуктуаций (в частности, какие размеры элементарных объемов областей фигурируют в уравнениях термодинамики); степень однородности объема внутри фаз; способ учета фактора кривизны искривленных границ раздела (включая вопрос о применимости уравнения Кельвина); степень неравновесных отклонений, описываемых уравнениями неравновесной термодинамики (насколько эти отклонения малы, чтобы можно было считать реальным достижение равновесного состояния). Также проанализированы понятие “пассивных сил” Гиббса и корректность применения термодинамических подходов в кинетике. Книга предназначена специалистам в области физической химии, статистической термодинамики, физики поверхностных явлений и фазовых переходов, кинетической теории в конденсированных фазах, гидродинамики, механики твердых тел, а также технологам, занимающимся созданием новых материалов, студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

 

Канель, Г. И. (Чл.-кор. РАН). Ударные волны в физике твердого тела / Г. И. Канель. – Москва : Физматлит, 2018. – 203 с. – Библиогр.: с. 198-203 . – ISBN 978-5-9221-1810-1.

Шифр ББК: 22.37 К 19
Местонахождение в библиотеке: С255461-к/х; С255462-н/аб

Представлен обзор последних результатов исследований полиморфных превращений, деформирования и разрушения твердых тел в различных структурных состояниях в условиях воздействия ударными волнами субмикросекундной длительности. Обсуждается проблема достижения идеальной прочности конденсированного вещества. Обнаружены аномальное возрастание динамического предела текучести высокочистых металлов с увеличением температуры испытаний, эффекты перегрева кристаллического состояния и предплавления при растяжении, волны разрушения в ударно-сжатых стеклах.

Введение (фрагмент)

Эксперименты со сжатием вещества в сильных ударных волнах были начаты в сороковые-пятидесятые годы прошлого века когда для проектирования атомной бомбы понадобились сведения об уравнениях состояния активных и конструкционных материалов в мегабарном (миллионы атмосфер) диапазоне давлений. Уравнения состояния до сих пор остаются одной из основных задач, но по мере развития экспериментальной техники и накопления полученной информации возникли новые, не менее важные и интересные направления, отнюдь не всегда связанные с оборонной тематикой. В настоящее время в распоряжении исследователей имеется хорошо разработанный набор методов генерации, диагностики и интерпретации ударно-волновых явлений в конденсированных средах, с помощью которых получена обширная экспериментальная информация об упругопластических и прочностных свойствах технических металлов и сплавов, геологических материалов, керамик, стекол, полимеров и эластомеров, пластичных и хрупких монокристаллов в микросекундном и наносекундном диапазонах длительностей ударной нагрузки. Волновой характер нагрузки делает интерпретацию результатов измерений достаточно наглядной и однозначной. Измерения основываются на том факте, что структура волн и динамика волновых взаимодействий определяются процессами упругопластического деформирования, физико-химических превращений и разрушения в материале. Эти процессы сопровождаются изменениями сжимаемости материала, что в свою очередь приводит к формированию специфических особенностей в форме профилей интенсивных волн сжатия и разрежения. Сведения о свойствах испытуемых материалов находятся по результатам измерений как прямой обработкой полученных волновых профилей, так и их сопоставлением с результатами математического моделирования ударно-волновых явлений. В последнем случае свойства среды описываются определяющими соотношениями, имеющими, как правило, полуэмпирический характер, и обобщающими экспериментальные данные на основе тех или иных теоретических представлений о поведении материалов. Полученные таким путем сведения о свойствах модельных и конструкционных материалов используются затем в расчетах функционирования различных технических устройств в условиях интенсивных импульсных воздействий, а также для развития теорий прочности и пластичности. Следует, однако, заметить что, несмотря на вполне удовлетворительное общее понимание физики и механики высокоскоростного деформирования и разрушения, детальное согласие теоретических представлений и моделей этих явлений с имеющимися экспериментальными данными пока не достигнуто. Основной целью исследований ударно-волновых явлений в твердых телах является обеспечение прогнозируемости действия взрыва, высокоскоростного удара, лазерных и других интенсивных импульсных воздействий на материалы и конструкции. В современном понимании исчерпывающая прогнозируемость достигается компьютерным моделированием рассматриваемых процессов, для чего нужны термодинамические уравнения состояния, описывающие связь между давлением, плотностью, фазовым составом и внутренней энергией вещества, а также определяющие соотношения, описывающие процессы химических, фазовых и полиморфных превращений, упругопластические деформации и разрушение в терминах, совместимых с уравнениями сохранения и уравнением состояния. С другой стороны, эксперименты с ударными волнами позволяют получить уникальную информацию о наиболее фундаментальных прочностных свойствах материалов. Высокая скорость приложения нагрузки позволяет создавать повышенные напряжения в материале и тем самым активировать новые механизмы деформации и разрушения. Отражение ударной волны от поверхности тела вызывает разрушение при напряженном состоянии, близком к всестороннему растяжению, и при отсутствии влияния поверхности тела и окружающей среды. Малая длительность и высокие амплитуды ударной нагрузки позволяют достичь высоких перенапряжений в материале и тем самым перейти от рассмотрения единичных трещин к анализу эволюции рассеянных разрушений. При столь быстрых воздействиях сопротивление разрушению твердых тел становится сравнимым с предельной теоретической прочностью, определяемой непосредственно потенциалом межатомных взаимодействий. Таким образом, значимость исследований процессов неупругого деформирования и разрушения твердых тел при ударно-волновом нагружении определяется как уникальной возможностью исследований в области физики прочности и пластичности при наиболее высоких и надежно измеримых скоростях деформирования, так и разнообразными практическими потребностями, не ограниченные только ударными воздействиями. В условиях металлообработки, износа, и других технологических процессов достигаются высокие скорости деформирования, вполне соизмеримые с теми, что изучаются в ударных волнах. В некотором смысле ударноволновые испытания подобны «микроскопу времени», дающему доступ к элементарным актам деформирования и разрушения. В ближайшее десятилетие следует ожидать значительного расширения применения техники ударных волн для решения задач физики твердого тела, материаловедения, физики прочности и пластичности.

 

Ищенко, А. А. (Д-р хим. наук). Структура и динамика свободных молекул и конденсированного вещества : [монография] / А. А. Ищенко. – Москва : Физматлит, 2018. – 655 с. : ил. – Список лит. в конце гл. – ISBN 978-5-9221-1799-9.

Шифр ББК: 22.36 И 98
Местонахождение в библиотеке: Б30438-к/х; Б30439-н/аб

Для изучения переходных структур, образующихся в реальном времени процесса химической реакции, необходимо использовать сверхбыстрые методы диагностики структурной динамики молекулярных систем. На протяжении многих десятилетий оптические методы применялись для изучения энергетических состояний и структур промежуточных продуктов химических реакций со все более высоким временным разрешением. Экспериментальное наблюдение поведения вещества в пространственно-временном континууме на ультракоротких масштабах является необходимым первым шагом для объяснения и в последующем управления неравновесными процессами и функциональностью исследуемых систем, позволяет проследить взаимосвязь между элементами триады «структура–динамика–свойство» и/или триады «структура–динамика–функция». Результаты этих исследований дают необходимую новую информацию для тестирования теоретических подходов к описанию когерентной неравновесной химической динамики молекулярных систем. Изучение временной последовательности ультрабыстрых процессов, происходящих при эволюции промежуточных структур в ходе химических реакций, требует интеграции информации, которая может быть получена при использовании взаимодополняющих дифракционных и спектральных методов, основанных на различных физических явлениях. Интеграция данных ультрабыстрых дифракционных и спектроскопических методов позволяет исследовать когерентную динамику вещества. Применение квантово-химических расчетов позволяет объяснить результаты экспериментальных исследований, особенности неадиабатического поведения промежуточных структур и переходных состояний химических реакций молекулярных систем. В монографии анализируются достижения быстро развивающейся области современной химии — фемтохимии, или когерентной химии. Монография предназначена для широкого круга читателей, интересующихся проблемами строения вещества, в том числе исследования структуры и динамики наноматериалов, — научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в этой увлекательной и интенсивно развивающейся области современной науки.