《Manual for Theoretical Chemistry》简评

 化学与化工学院  王黎明

 《理论化学手册》由Matyushov Dmitry编著，由World Scientific于2020年出版。全书分12章，目录如下：

第一章 矢量和张量

1.1 矢量1.2 坐标变换1.3 二阶张量1.4 张量场1.5 高斯定理  

1.6 横向和纵向场1.7 倒易空间中的场1.8 纵向和横向并矢1.9 偶极张量和球Bessel函数

第二章 静电学

2.1 库伦定律2.2 介电质的极化2.3 多极相互作用势2.4 分子多极矩2.5 表面电荷密度

2.6 Maxwell方程2.7 腔的极化2.8 电磁波2.9 Maxwell张量2.10 介电质的静电自由能

2.11 Poynting (坡印亭)定理2.12 平面电容2.13 极化介电质的自由能2.14 含杂质的介电质

2.15 洛伦茨场2.16 腔场2.17 昂萨格(Onsager)方程2.18 反应场2.19 Kirkwood-Onsager方程

2.20 SI单位

第三章 经典力学

3.1 最小作用量原理3.2 经典哈密顿力学3.3 泊松括号3.4 刘维尔定理  

3.5 刚体转动3.6 场中的带电粒子

第四章 量子力学

4.1 量子力学早期观点4.2 谐振子和不确定性4.3 海深堡表述4.4 量子波动力学4.5 狄拉克括号

4.6 x-和p-表象4.7 相互作用表象4.8 Fermion黄金规则4.9 升降算法4.10 角动量

4.11 自旋4.12 自旋-轨道偶合4.13 Born-Oppenheimer近似4.14 极化4.15 色散力

4.16 Drude振子4.17 路径积分4.18 自由粒子传播子

第五章 统计力学

5.1 概率与分布5.2 热力学基础5.3 理想气体5.4 Gibbs系综5.5 宏正则系综

5.6 化学反应5.7 维里方程5.8 广义正则分布5.9 热力学变量的涨落5.10 热容

5.11 勒让德(Legendre)变换5.12 Debye模型5.13 相平衡于Clausius-Clapeyron方程

5.14 高斯分布5.15 自由结合链5.16 线-球变化

第六章 液体

6.1 液体性质6.2 径向分布函数6.4 第二维里系数6.4 范德华方程6.5 直接相关函数

6.6 结构因子6.7 声速6.8 硬球流体6.9 范德华流体6.10 Trouton规则

6.11 密度泛函理论6.12 离子液体6.13 屏蔽库伦势

第七章 扩散

7.1 扩散7.2 郎之万方程7.3 均方位移7.4 转动布朗运动7.5 Fokker-Planck方程

7.6 过阻尼随机动力学7.7 转动扩散7.8 Ornsterin-Uhlenbeck过程7.9 离子迁移7.10 记忆函数

第八章 分子流体力学

8.1 刘维方程8.2 线性相应理论8.3 涨落-耗散定理8.4 Bavier-Stokes方程8.5 雷诺数

8.6 动量密度8.7 Stokes阻力8.8 动力学结构因子8.9 流相关函数8.10 分散关系

8.11 剪切粘度8.12 气体中的扩散于粘度8.13 介电极化8.14 介电弛豫  

8.15 动态Kirkwood-Onsager方程

第九章 弹性

9.1 弹性形变9.2 虎克定律9.3 棒的形变9.4 块的静态压缩9.5 橡胶弹性

9.6 简单剪切9.7 粘弹性9.8 介电质中有质动力势9.9 介电质中的Maxwell张量

第十章 溶液与电解质

10.1 溶液10.2 渗透压10.3 Gouy-Chapmann屏蔽10.4 Debye-Huckel屏蔽10.5 弱电解质

10.6 活度系数10.7 等离子体10.8 电解质的导电性10.9 电解质动力学

第十一章 光谱

11.1 跃迁几率11.2 振子强度11.3 光吸收11.4 消光系数11.5 溶剂化显色

11.6 双移动抛物线11.7 振动Stokes移动11.8 Kubo线型11.9 振动能量弛豫

11.10 散射11.11 非相干散射

第十二章 溶剂化

12.1 溶剂化自由能12.2 离子溶剂化的Born模型12.3 线性静电溶剂化12.4 溶剂化能和熵

12.5 有限速率下的功12.6 微观静电学12.7 非极性溶剂12.8 腔形成的自由能

参考书目

 《手册》前五章为基础理论，包括数学基础(第一章，矢量和张量)和物理基础(第二~五章，电磁学、经典力学、量子力学和统计力学)。后七章为具体的体系和性质，包括液体(第六章)、扩散(第七章)、分子流体力学(第八章)、弹性(第九章)、溶液和电解质(第十章)、光谱(第十一章)和溶剂化(第十二章)。《手册》后七章的内容在常规的计算化学教材并不常见。“标准的”计算化学教材，如陈敏伯的《计算化学》(科学出版社，2009)，主要讲述量子力学和统计力学基本理论，以及理论在材料热性质、输运性质、和固体材料性质中的应用。本《手册》在后七章中覆盖的范围相对广一些。

 《手册》不是一本理论化学的标准教材，其所覆盖的内容可在相关数学、物理和化学专著或教科书中找到。但《手册》将作为一个理论化学研究者通常所需的数学和物理基础知识归纳到一起，并在最后部分列出了较为详细的参考书目，供进一步深入学习用。《手册》可供化学专业理论化学方向的高年级本科生或低年级研究生参考使用。

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