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Ever since Physical Chemistry was first published in 1913 (then titled Outlines of Theoretical Chemistry, by Frederick Getman), it has remained a highly effective and relevant learning tool thanks to the efforts of physical chemists from all over the world. Each new edition has benefited from their suggestions and expert advice. The result of this remarkable tradition is now in your hands. Now revised and updated, this Fourth Edition of Physical Chemistry by Silbey, Alberty, and Bawendi continues to present exceptionally clear explanations of concepts and methods. The basic theory of chemistry is presented from the viewpoint of academic physical chemists, but detailed discussions of practical applications are integrated throughout. The problems in the book also skillfully blend theory and applications. Highlights of the Fourth Edition: A total of 170 computer problems appropriate for MATHEMATICATM, MATHCADTM, MATLABTM, or MAPLETM. Increased emphasis on the thermodynamics and kinetics of biochemical reactions, including the denaturation of proteins and nucleic acids. Expanded coverage of the uses of statistical mechanics, nuclear magnetic relaxation, nanoscience, and oscillating chemical reactions. Many new tables and figures throughout the text.

《量子化学导论：从基础到前沿》 本书简介 在现代化学的宏伟殿堂中，量子化学无疑是支撑我们理解物质微观世界运行规律的基石。本书《量子化学导论：从基础到前沿》旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的量子化学学习路径，它不是对传统热力学或动力学教科书的简单重复，而是专注于揭示原子、分子层面能量、结构和反应性的根本原理。 本书的定位是成为一本面向高年级本科生、研究生以及渴望系统性掌握量子化学核心概念的科研工作者的权威参考书。它避开了对经典物理化学中大量宏观现象的重复论述，而是将焦点精准地锁定在量子力学如何被应用于化学问题的解决之上。 --- 第一部分：量子力学的数学与概念基础 本部分是理解后续所有化学应用的根基。我们首先将量子力学置于其应有的数学框架内，但重点是确保物理图像的清晰性。 第一章：从经典到量子的飞跃 本章探讨了经典物理学在解释黑体辐射、光电效应和原子光谱时的失败，从而自然地引出了普朗克常数、光子概念以及波粒二象性的引入。我们不会花费过多篇幅在实验细节上，而是聚焦于这些现象对构建新理论的“需求”。 第二章：薛定谔方程的数学结构 我们将详细解析时间依赖和时间独立薛定谔方程的算符形式。重点在于算符（Operators）、本征值（Eigenvalues）和本征函数（Eigenfunctions）的物理意义。我们引入了狄拉克符号（Bra-Ket Notation），将其视为描述量子态的自然语言，并详细阐述了算符的厄米性（Hermiticity）与可观测量的关系。 第三章：一维与简谐振子模型 通过解析最基础的（也是最能体现边界条件重要性的）一维无限深势阱问题，读者将亲身体验量子化能级和波函数在空间上的分布特性。紧接着，我们深入研究量子谐振子，它不仅是理解分子振动的基石，也是学习升降算符（Ladder Operators）方法的绝佳平台。 第四章：角动量与氢原子 这是量子力学理论应用于化学的第一个关键里程碑。本章会详细推导三维空间中角动量算符的对易关系，并展示球谐函数（Spherical Harmonics）如何描述角向行为。氢原子的精确解将被完整呈现，重点分析$n, l, m_l$量子数的物理含义，以及原子轨道形状的形成过程，而非仅仅列出结果。 --- 第二部分：多电子系统与近似方法 现实中的分子都包含多个电子，这使得薛定谔方程无法精确求解。本部分的核心在于介绍解决复杂问题的系统性近似方法。 第五章：自洽场（SCF）方法与变分原理 我们引入变分原理（Variational Principle）作为构建近似解的理论基础。随后，本书将重心完全转移到哈特里-福克（Hartree-Fock, HF）理论。我们将详细剖析平均场近似的物理图像，并推导福克（Fock）方程。本章将深入探讨斯莱特行列式（Slater Determinants）和泡利不相容原理在构造多电子波函数中的作用。 第六章：原子积分的计算与基组理论 HF方法的实际操作依赖于计算电子间的库仑积分和交换积分。本章聚焦于计算化学的核心工具——基组（Basis Sets）。我们将对比高斯型轨道（GTOs）和斯莱特型轨道（STOs），并解释如何利用最小基组、分裂价层基组（如6-31G）来平衡精度与计算成本。 第七章：密度泛函理论（DFT）入门 密度泛函理论是现代计算化学中最强大的工具之一。本书的DFT章节将侧重于霍亨伯格-科恩（Hohenberg-Kohn）定理的深刻含义，即系统的基态能量完全由电子密度决定。随后，我们探讨Kohn-Sham（KS）方程，并详细讨论各种交换-关联泛函（Exchange-Correlation Functionals）的演变（从LDA到GGA再到混合泛函），强调其在描述电子相关性方面的优势与局限。 --- 第三部分：分子光谱与动力学基础 量子化学的成果最终必须通过实验验证，本部分桥接理论与可观测的物理量。 第八章：分子振动与转动光谱 基于量子谐振子模型，本章推导出分子转动能级（刚性转子模型）和振动能级（非简谐性考虑）。我们重点分析选择定则（Selection Rules）的量子力学起源，以及如何利用这些定则来解释微波（转动）和红外（振动）光谱的精细结构。 第九章：电子激发态与紫外-可见光谱 本章将电子激发视为从一个电子态到另一个电子态的跃迁。我们将讨论偶极矩算符，并精确推导电子跃迁的强度，即振子强度（Oscillator Strength）。同时，会涉及斯托克斯和反斯托克斯位移的量子图像，以及激发态动力学的基础概念。 第十～十二章：高级主题与计算实例 最后几章将内容提升至前沿领域： 第十章：激发态方法： 探讨如何超越HF和DFT来精确描述电子激发，包括耦合簇（CC）理论和TD-DFT的实际应用。 第十一章：反应性势能面： 介绍如何使用量子化学计算来映射反应坐标、寻找过渡态（Transition States），并理解反应性指数（如Fukui函数）的物理意义。 第十二章：分子动力学模拟的量子基础： 简要介绍如何将量子化学计算结果（力场参数）耦合到经典分子动力学模拟中，实现对复杂系统（如溶液或生物大分子）的温和模拟。 --- 本书特色： 本书的叙事逻辑严格遵循“从原理到应用”的路径，避免了对传统物理化学中大量涉及宏观热力学和统计力学的公式堆砌。所有推导都旨在服务于对分子行为的微观理解。读者在读完本书后，将能熟练运用主流的量子化学计算软件，并能够批判性地评估不同计算方法的适用范围和理论局限性，真正掌握现代化学研究的“计算之眼”。

评分☆☆☆☆☆

當初拿到《Physical Chemistry 4/e》這本書的時候，我最大的感覺就是「這絕對是一本需要耐心去讀的書」。我還記得，在學習「化學平衡」的部分，書中對於平衡常數的推導，以及如何利用平衡常數來預測反應進行的方向，都介紹得非常詳細。它並非只是簡單地給你一個公式，而是會從熱力學的角度，一步步推導出平衡常數的表達式，並解釋其物理意義。這讓我在理解這個概念時，有了一個更為紮實的基礎。書中另一個讓我印象深刻的地方，是它對於「化學動力學」的闡述。它會詳細講解反應速率方程、級數、活化能等概念，並通過大量的實驗數據來驗證這些理論。我還記得，當時為了理解「鏈式反應」的機理，我反覆看了書中關於自由基化學的介紹，最終才恍然大悟。這本書的優點在於，它能夠在保持學術嚴謹性的同時，盡量讓內容變得易於理解。它並非一本「速成」的教科書，而是需要你花時間去消化、去思考。書中的插圖和圖表也十分精美，能夠幫助讀者更好地理解那些複雜的理論。雖然閱讀這本書需要極大的耐心和毅力，但一旦你能夠克服這些困難，你一定會對物理化學有著全新的認識，並且對科學研究產生更深的熱情。

评分☆☆☆☆☆

拿到《Physical Chemistry 4/e》這本書的時候，說實話，我心裡是既期待又有點畏懼的。期待是因為我知道這本書的學術價值很高，畏懼是因為它厚實的內容和嚴謹的風格，總讓我有一種「這不是我能輕鬆駕馭的」的感覺。我還記得，在第一次接觸「量子力學」這個章節時，書中關於波粒二象性、不確定性原理的闡述，讓我感到無比的震撼。它將那些原本只存在於科幻小說中的概念，用數學和物理的語言，一點點地揭示出來，讓我對微觀世界的認識有了翻天覆地的改變。這本書最大的特點之一，就是它對於數學工具的運用非常嫻熟，並且會解釋這些數學工具背後所代表的物理意義。例如，在講解薛丁格方程時，它會花很多篇幅去解釋波函數的物理含義，以及如何通過它來計算粒子的各種狀態。我個人認為，這本書最成功的地方，在於它能夠在保持學術嚴謹性的同時，盡量讓內容變得易於理解。它不是那種死板的教科書，而是充滿了思考的空間。書中的插圖和圖表也十分精美，能夠幫助讀者更好地理解那些複雜的理論。雖然閱讀這本書需要極大的耐心和毅力，但如果你能堅持下去，一定會對物理化學的精髓有著深刻的理解，並且對科學探索產生無限的熱情。

评分☆☆☆☆☆

對我而言，《Physical Chemistry 4/e》就像一座學術的燈塔，指引我在物理化學的浩瀚海洋中前行。我還記得當年為了準備期末考，在圖書館裡泡了無數個夜晚，翻閱這本書的無數頁，直到眼睛都花了。這本書最大的優點之一，就是它結構清晰，章節之間的過渡自然流暢。從最初的熱力學第一定律，到後來的量子力學、化學動力學，每一個主題都得到了深入淺出的講解。我尤其欣賞它在介紹「化學動力學」時，對於反應機制的細緻分析，以及如何利用實驗數據來推斷反應路徑。這部分內容讓我第一次真正理解到，實驗數據是如何與理論模型結合，從而揭示化學反應的本質。雖然書中的數學推導有時候會讓人頭疼，特別是涉及到微分方程和積分運算的時候，但作者總是會在推導過程中給予必要的解釋和提示，讓人不至於完全迷失方向。而且，書後面的習題也是一大特色，涵蓋了從簡單的概念題到複雜的計算題，能夠有效地檢驗讀者對知識的掌握程度。我還記得當時為了做一道關於光譜學的習題，翻遍了書中的相關章節，最後才恍然大悟。這本書就像一個考驗，只有通過不斷的練習和思考，才能真正學會其中的知識。它所傳達的嚴謹的科學態度和求真的精神，對我至今仍有深刻的影響。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，《Physical Chemistry 4/e》這本書，真的是我求學路上的一位「重量級」導師。我還記得剛拿到這本書的時候，那厚度差點沒把我嚇到，心想這麼多內容，我真的看得完嗎？但是，當我開始認真翻閱，尤其是進入「量子化學」這個章節時，我被深深吸引住了。書裡對於原子結構、分子軌域理論的講解，雖然有大量的數學公式，但作者卻巧妙地透過圖像和比喻，將這些抽象的概念具象化。例如，在解釋電子雲的機率分布時，它會用一個形象的比喻，讓原本難以理解的波函數變得生動起來。我還記得當時為了理解「角動量」的概念，反覆看了好幾遍，最終才勉強掌握。這本書的優點在於，它並非一味地羅列公式和定義，而是會花大量的篇幅去解釋這些概念是如何被發展出來的，背後的物理原理是什麼。這種「溯本追源」的講解方式，讓我在學習過程中，能夠建立起更為紮實的知識體系，而不是死記硬背。此外，書中的例子選擇也非常貼切，很多都取材於真實的科學研究和實驗，這讓我在學習理論知識的同時，也能夠感受到物理化學在現實世界中的應用價值。雖然這本書的閱讀過程絕對充滿挑戰，需要投入大量的時間和心力，但一旦你能夠克服這些困難，你一定會對物理化學有著全新的認識，並且對科學研究產生更深的熱情。

评分☆☆☆☆☆

《Physical Chemistry 4/e》這本書，對我而言，就像是一場漫長而又充滿收穫的學術之旅。我還記得，當我第一次接觸到「量子化學」中的「薛丁格方程」時，那種複雜的數學表達式差點讓我望而卻步。但幸運的是，書中花了很多篇幅去解釋這個方程的物理背景，以及它所代表的波函數的意義。它並沒有直接把公式丟給你，而是會從歷史發展的角度，講述量子力學是如何一步步建立起來的。我尤其欣賞書中關於「化學鍵」的討論，它將量子力學的原理應用於解釋共價鍵的形成，以及分子軌域的結構，讓我對化學鍵有了更為深刻的認識。這本書的優點在於，它能夠在保持學術嚴謹性的同時，盡量讓內容變得易於理解。它不是那種死板的教科書，而是充滿了思考的空間。書中的插圖和圖表也十分精美，能夠幫助讀者更好地理解那些複雜的理論。雖然閱讀這本書需要極大的耐心和毅力，但一旦你能夠克服這些困難，你一定會對物理化學有著全新的認識，並且對科學研究產生更深的熱情。它是一本值得你反覆翻閱、深入鑽研的經典之作。

评分☆☆☆☆☆

這本《Physical Chemistry 4/e》對我來說，簡直是一本「寶藏書」，雖然翻閱的過程可能會讓你覺得有點「燒腦」，但收穫絕對是巨大的。我還記得當年為了弄懂「熱力學第二定律」的各種表述，以及它們之間的等價關係，我跟幾個同學在實驗室討論了整整一個下午，最後才在那本書裡找到了一個讓我豁然開朗的解釋。書裡面對於熱力學的講解，從最基礎的能量守恆，到複雜的自由能和化學勢，都處理得相當細緻。它並沒有直接丟給你一堆公式，而是會先從歷史發展的角度，講述這些概念是如何一步步被提出來的，以及它們在解決實際問題中扮演的角色。我特別喜歡它在講解「化學反應速率」和「催化」時，將理論與實驗數據結合得非常緊密。書中會列出很多實際的反應速率數據，然後教你如何利用這些數據來推導反應機理，這讓我第一次感受到，物理化學不僅僅是理論的推演，更是對現實世界現象的解釋和預測。雖然這本書的數學部分確實比較深奧，一些偏微分方程的推導對我來說有時也是一大考驗，但作者總是在關鍵的地方給予適當的引導，讓你不會完全失去方向。它的優點在於，它不是一本「速成」的教科書，而是需要你花時間去細細品味，去消化，去理解。每一次重讀，都會有新的領悟，這也是它之所以成為經典的原因。

评分☆☆☆☆☆

這本《Physical Chemistry 4/e》對我來說，真的是一本「重量級」的參考書，物理上的重量和學術上的重量都十足。我還記得剛拿到這本書的時候，第一感覺就是「哇，這也太厚了吧！」那時候剛接觸物理化學，對很多概念都還懵懵懂懂的，看到這麼一本厚實的書，心裡其實是有些打退堂鼓的。但是，班上同學都說這本書是必備的，老師也推薦，所以硬著頭皮就開始讀了。讓我印象最深刻的是它對「統計力學」的闡述，雖然我承認那部分我到現在還是有點一知半解，但書裡面的講解方式，試圖將微觀粒子的行為與宏觀性質聯繫起來，這個邏輯鏈條讓我感到非常驚嘆。它不像有些教科書那樣，把公式列出來就結束了，而是會花篇幅去解釋公式背後的物理意義，這對我這個比較注重「為什麼」的讀者來說，非常有幫助。而且，它在講述不同概念之間關聯性的部分做得相當出色，你會發現原本看似毫不相干的熱力學、量子化學、動力學，其實都環環相扣，共同構成了物理化學這個宏大的體系。雖然這本書的語言相對學術化，有些地方的表達方式可能需要仔細推敲，但這恰恰是它嚴謹性的體現。我個人認為，如果能夠好好地研讀這本書，一定能對物理化學有非常透徹的理解。它不是那種可以快速瀏覽就能吸收的書，而是需要花時間去消化、去思考，甚至去動手計算。不過，這種「慢工出細活」的學習過程，反而會讓你對知識的掌握更加牢固。

评分☆☆☆☆☆

《Physical Chemistry 4/e》這本書，對我來說，就像是通往物理化學世界的「百科全書」。我還記得，當年為了寫一篇關於「光譜學」的報告，我幾乎把這本書相關的章節都翻了個遍。書中對於各種光譜學技術的原理、應用，都介紹得相當詳盡，從紅外光譜、紫外可見光譜，到核磁共振譜，幾乎涵蓋了所有重要的光譜學方法。我尤其欣賞它在解釋「量子化學」中的分子軌域理論時，所使用的圖解方式。那些複雜的分子軌域圖，在書中得到了非常清晰的展示，讓我能夠直觀地理解電子在分子中的分布情況。這本書的優點在於，它不僅僅是告訴你「是什麼」，更是會深入探討「為什麼」。它會花大量的篇幅去解釋每個理論背後的物理原理，以及這些理論是如何被發展出來的。這讓我在學習過程中，能夠建立起更為深刻的理解，而不是停留在表面。雖然書中的數學推導確實比較複雜，但作者總會在關鍵的地方給予必要的解釋和提示，讓你不會感到過於困難。總的來說，這是一本非常紮實的物理化學參考書，它需要你投入大量的時間和精力去閱讀，但一旦你能夠掌握其中的知識，你對物理化學的理解將會達到一個全新的高度。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本《Physical Chemistry 4/e》的封面，就讓我想起當年大學時在圖書館埋首苦讀的畫面。雖然我現在已經畢業多年，不再是那個每天被化學式、熱力學定律追著跑的學生，但這本書對我來說，絕對是段不可抹滅的青春記憶。我還記得那時候，為了搞懂量子力學的波函數，跟幾個同學窩在宿舍裡討論到天昏地暗，筆記本上畫滿了各種奇奇怪怪的圖，還以為自己快要參透宇宙的奧秘了。這本書的編排方式，說實話，一開始會覺得有點壓迫感，畢竟內容就擺在那裡，厚厚的一疊，光是翻閱目錄都讓人有點喘不過氣。但是，當你真的開始一個章節一個章節地啃下去，你會發現，作者很用心在引導讀者，從最基本的概念開始，一層一層地剝開物理化學的複雜面紗。尤其是在熱力學的部分，我特別喜歡它用了很多生活化的例子來解釋那些抽象的概念，像是講到熵的時候，它會用整理房間來比喻，讓原本枯燥的定義變得生動有趣。當然，要完全吸收這些內容，絕非易事，需要投入大量的時間和精力，甚至需要多刷幾遍。不過，也正是因為它的紮實和嚴謹，才讓它成為許多人心中的經典。我個人覺得，對於物理化學初學者來說，這本書的深度和廣度都恰到好處，既不會因為過於簡化而失真，也不會因為過於艱澀而讓人望而卻步。它更像是一位循循善誘的老師，引導你一步步進入這個迷人的學術領域。就算你現在已經不是相關科系的學生，偶爾翻翻，回味一下當年的求學時光，也是挺有意思的。

评分☆☆☆☆☆

老實說，當我第一次翻開《Physical Chemistry 4/e》的時候，內心是充滿了忐忑的。畢竟「物理化學」這門課，對大多數人來說，都是一門不折不扣的「硬課」。但更讓我印象深刻的是，這本書在講述「化學熱力學」的時候，並非只是簡單地羅列公式，而是會從歷史的角度，介紹這些定律是如何被發現的，以及它們在解決實際問題中扮演的角色。我還記得，為了理解「吉布斯自由能」的意義，我反覆看了書中關於等溫等壓過程的推導，最終才領悟到，這個概念是如何幫助我們判斷一個化學反應是否能夠自發進行。這本書的敘事方式，非常有條理，從最基礎的概念開始，逐步深入到更複雜的主題。而且，它在講解每個概念時，都會給出大量的例子，這些例子很多都來自於實際的實驗和應用，這讓我在學習理論知識的同時，也能夠感受到物理化學的實用性。我尤其欣賞它在「化學動力學」部分的講解，對於反應級數、活化能的解釋都非常清晰。雖然書中的數學推導有時候確實會讓我感到吃力，但作者總是會給予適當的提示，讓你不至於完全迷失。總而言之，這是一本需要你花時間去鑽研的書，但一旦你投入進去，你一定會發現它所蘊含的巨大價值。