- عنوان کتاب: Electromagnetism for Chemistry
- نویسنده: James K. Baird
- حوزه: الکترومغناطیس
- سال انتشار: 2026
- تعداد صفحه: 589
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 8.02 مگابایت
برنامه درسی استاندارد شیمی فیزیک در مقطع کارشناسی ارشد شامل تعدادی از مباحث برگرفته از فیزیک است. از جمله این مباحث میتوان به موارد زیر اشاره کرد: (1) ترمودینامیک کلاسیک، (2) مکانیک آماری و (3) مکانیک کوانتومی. این مباحث در دروس شیمی فیزیک مربوطه که اغلب به ترتیب با عنوان ترمودینامیک شیمیایی، ترمودینامیک آماری و شیمی کوانتومی شناخته میشوند، پوشش داده میشوند. چیزی که به طور واضح در این لیست وجود ندارد، الکترومغناطیس کلاسیک است. اگرچه الکترومغناطیس یک موضوع اصلی در برنامههای درسی فیزیک در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد است، اما تا حد زیادی در برنامه درسی شیمی غایب است. شیمیدانان هنگام بررسی مولکولهای قطبی، قطبشپذیری مولکولی، محلولهای الکترولیتی، پایداری کلوئیدی، طیفسنجی، اسپکتروفتومتری، پراکندگی نور، پراش پرتو ایکس، چرخش نوری و نیروهای بین مولکولی، از مفاهیم الکترومغناطیس استفاده میکنند. در این کاربردهای شیمیایی، اصول الکترومغناطیس به ندرت جدا از سایر شاخههای فیزیک رخ میدهد. به عنوان مثال، دما نقش مهمی ایفا میکند، بنابراین اثرات حرارتی اغلب نقش دارند. به همین دلیل، این کتاب شامل فصلی در مورد ترمودینامیک و مکانیک آماری است. وقتی خواص مولکولهای منفرد مورد بررسی قرار میگیرد، الکترومغناطیس با مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی تلاقی میکند. از این رو، فصلهایی که بخشهای مربوط به این دو شاخه فیزیک را پوشش میدهند نیز گنجانده شده است. این کتاب به گونهای طراحی شده است که توسط یک شیمیدان، مهندس یا فیزیکدان که از طریق دورههای کارشناسی در حساب برداری و حساب چند متغیره با ریاضیات آشنایی دارد، قابل خواندن باشد. هر نتیجه ریاضی به صورت گام به گام از این اصول استخراج میشود. نویسنده معتقد است که “اگر بتوانید معادلهای را استخراج کنید، میتوانید از آن در هر زمینهای استفاده کنید.” در حمایت از مشتقات موجود در فصلها، یک پیوست روشهای ریاضی گسترده وجود دارد که مثلثات، توابع هذلولی، مشتقات، انتگرالها، سیستمهای مختصات، اعداد مختلط، بسط سریها، جبر ماتریسی، دلتای کرونکر، تابع دلتای دیراک، تبدیل فوریه و روابط کرامرز-کرونیگ را پوشش میدهد. در هیچ کجا ادعا نشده است که این یا آن نتیجه واضح است یا با بررسی به دست میآید. به طور خاص، نویسنده توجه خواننده را به فصل … جلب میکند. فصل ۱۴، که نظریه نیروهای پراکندگی لندن بین مولکولها، نظریه انتقال انرژی رزونانس فورستر و نظریه برهمکنشهای هاماکر بین ذرات کلوئیدی را معرفی میکند. نویسنده هنگام جستجوی متون برای اثبات این نتایج مشهور، متوجه شد که بسیاری از جزئیات ریاضی از قلم افتادهاند. امید او این است که فصل ۱۴ این کاستیها را اصلاح کند. متن به طور گسترده برای یافتن خطاها ویرایش شده است. از آنجایی که هیچ اثر بشری کامل نیست، نویسنده بسیار سپاسگزار خواهد بود که از خوانندگانی که خطاهای مزاحم باقی مانده را پیدا کردهاند، بشنود.
The standard graduate physical chemistry curriculum involves a number of topics borrowed from physics. Among these are: (1) classical thermodynamics, (2) statistical mechanics, and (3) quantum mechanics. These subjects are covered in the corresponding physical chemistry courses often titled chemical thermodynamics, statistical thermodynamics, and quantum chemistry, respectively. Conspicuously missing from this list is classical electromagnetism. Although electromagnetism is a core subject in both the undergraduate and graduate physics curricula, it is largely missing from the chemistry curriculum. Chemists make use of the concepts of electromagnetism when they consider polar molecules, molecular polarizability, electrolytic solutions, colloid stability, spectroscopy, spectrophotometry, light scattering, X-ray diffraction, optical rotation, and intermolecular forces. In these chemical applications, the principles of electromagnetism seldom occur in isolation from the other branches of physics. For example, temperature plays a crucial role, so thermal effects often come into play. For this reason, the book contains a chapter on thermodynamics and statistical mechanics. When the properties of isolated molecules are under consideration, electromagnetism intersects with both classical mechanics and quantum mechanics. Hence, chapters covering the relevant portions of these two branches of physics have also been included. The book is designed to be readable by a chemist, engineer, or physicist who has some familiarity with mathematics through undergraduate courses in vector calculus and the calculus of several variables. Every mathematical result is derived stepwise from these principles. It is the author’s belief that, “If you can derive an equation, you can use it in any context.” In support of the derivations in the chapters, there is an extensive Mathematical Methods Appendix covering trigonometry, hyperbolic functions, derivatives, integrals, coordinate systems, complex numbers, series expansions, matrix algebra, Kronecker delta, Dirac delta function, Fourier transforms, and the Kramers–Kronig relations. Nowhere is it asserted that this or that result is obvious or follows by inspection. In particular, the author calls the reader’s attention to Chap. 14, which introduces the London theory of dispersion forces between molecules, the Forster theory of resonance energy transfer, and the Hamaker theory of interactions between colloidal particles. When searching the literature for proofs of these famous results, the author found many of the mathematical details to be missing. It is his hope that Chap. 14 corrects these omissions. The text has been extensively proofread for errors. As no work of mankind is perfect, the author would be most grateful to hear from readers who have located the pesky errors that remain.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Electromagnetism for Chemistry





نظرات کاربران