中国科学技术大学研究生教材：高分子链构象统计学 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

《高分子链构象统计学》对聚合物链状分子的构象统计学的基本内容作了较深入的介绍，求得在物理上能给出清楚的图像和明确的解释，在数学上能对结果的由来给出详细的交代。《高分子链构象统计学》共分12章。第1章主要介绍聚合物分子链构象的概念及构象的统计意义。第2章到第4章是几种简单的模型链及其处理方法。第5章到第9章介绍旋转异构态理论及其应用。第10章讨论实际链的远程相互作用——排除体积效应问题。第11章简单介绍。Monte Carlo。方法在链状分子构象统计中的应用。最后一章以光散射为主介绍聚合物分子形态的测定方法。各章都列出了参考文献，从第2章起也附上了一些习题，其中有的可看成是对正文的补充。
《高分子链构象统计学》可作为高分子化学和物理专业的研究生教材，也可供相关相关科研人员参考。

目录

序言
参考文献

第1章引言
1．1分子的构型和构象
1．2构象体相互转化的频率和平衡常数
参考文献

第2章自由连接链
2．1无规行走问题--高斯分布
2．2高斯链的几何特征
2．2．1链上任意两单元的距离
2．2．2自由连接链的平均截面半径
2．2．3自由连接链线团的“厚度”
2．3正确分布--马尔可夫法
2．4有限长度的自由连接链--L分布
2．5结果的比较
2．6矢量法求自由连接分子链的均方末端距
2．7链的均方回转半径
2．7．1线形高斯链的均方回转半径
2．7．2支化高分子链的均方回转半径
2．7．3利用克喇默规则计算分子的均方回转半径
习题
参考文献

第3章非自由连接的几何链
3．1模型及键坐标
3．2坐标变换矩阵及链均方末端距的初步计算
3．3键坐标变换矩阵的对角化和分子链均方末端距的精确计算
3．4特征比
习题
参考文献

第4章蠕虫状链一
4．1持久长度和链的均方末端距
4．2特征比
4．3Porod-Kratky链的均方回转半径
4．4持久长度的估计
习题
参考文献

第5章旋转异构态理论和构象配分函数
5．1旋转异构态理论
5．1．1乙烷
5．1．2正丁烷
5．1．3旋转异构态理论
5．1．4正戊烷
5．1．5内旋转势能的计算
5．2单个高分子链的构象配分函数
5．2．1配分函数的积分和求和表达式
5．2．2内旋转相关仅限于两键范围时的配分函数
5．2．3内旋转势能函数为对称函数时的简化
5．2．4配分函数的特征值表达式
习题
参考文献

第6章平均键构象
6．1两种情况下链的平均键构象
6．1．1各键（内旋转）互不相关的平均键构象
6．1．2各键（内旋转）相关时的平均键构象
6．2键和键对占有某种状态平均几率的估算
6．2．1从能量入手
6．2．2应用实例
6．2．3从键状态几率到统计权重矩阵
6．3条件几率
习题
参考文献

第7章G一矩阵法求单个链的无扰尺寸
7．1链的末端距、其平方以及回转半径平方的G一矩阵表述
7．1．1链末端距的G一矩阵表述
7．1．2链末端距平方的G一矩阵表述
7．1．3链回转半径的平方
7．2链的平均末端距、均方末端距、特征比和均方回转半径
7．2．1平均末端距
7．2．2均方末端距和特征比
7．2．3无扰链的均方回转半径
7．3有对称内旋转势情形下的特殊形式
7．3．1平均链末端矢量
7．3．2用于求和（s2）。的矩阵G和H的简化形式
7．4链末端距和回转半径的高次矩
7．4．1、S和H的高次矩
7．4．2H和s的混合矩
习题
参考文献

第8章实际链的几个例子
8．1具有对称内旋转势能函数的简单链
8．1．1同一种原子组成的主链（A-A一型）且无侧基的分子
8．1．2A-B一式结构的分子链
8．2内旋转势函数不对称的简单链
8．2．1聚卤乙一烯链的空间结构
8．2．2内消旋二单元组构成的链
8．2．3外消旋二单元组构成的链
8．2．4有混合空间立构的链
8．2．5应用到聚卤乙烯
8．2．6应用到具有多原子侧链的聚合物
8．3星形、支化和具有铰接侧基的聚合物
8．3．1三官能支化点附近键的统计权重矩阵U
8．3．2四官能支化点
8．3．3三官能星和四官能星的构象配分函数
8．3．4无扰尺寸
8．3．5交联与支化

第9章与链构象有关的其他性质的G-矩阵表述
第10章实际链的大小和排除体积效应
第11章链构象的MonteCarlo方法简介
第12章测定聚合物分子形态的光散射方法

附录

基本符号规定
人名索引
名词索引

前言/序言

　　高分子与小分子的重要区别之一就是有数目巨大的构象。自上世纪20年代Staudingerr提出高分子学说以来，高分子链构象的研究一直颇受重视。因为聚合物分子的大小、形状决定于分子的构象，包括光、电、磁以及机械力学性能也都与分子的构象相关。
　　早在1930年代初，Kuhn就注意到足够长的线形柔性高分子链的构象与数学上的无规行走问题的对应关系。他采用自由连接链模型，得到高分子链末端矢量服从高斯分布，进而又提出了排除体积效应的概念，研究了聚合物稀溶液的黏度、流动双折射。其后Guth、MarkⅢ分析了橡胶高弹性与构象熵的关系。1940年代中期，Taylorl更进一步计算了高分子链有阻内旋转的分子参数，使构象统计与分子链的化学结构--键长、键角以及单键的内旋转角相联系。1940年代末，Flory提出实际的聚合物分子链在@条件下其排除体积效应将会消失，这时的分子链就是高斯链。Flory的这一论述揭示了排除体积效应的物理本质，并使对高斯链的实验研究成为可能。
　　1950年代，Volkenstein提出了高分子的旋转异构态理论，使构象统计的研究进入了一个新阶段，为后来的G一矩阵（generator matrix）方法在构象统计中的应用奠定了物理基础。这一模型使构象统计的计算大为简化和可行，而且模型可以保留真实链的特征，也可处理相邻键内旋转的相关性问题。特别是在采用Kramers的G一矩阵技术后，复杂的计算问题迎刃而解。Gotlib、Birshetein、Ptitsyn、lifson、Nagai以及Hoeve，首先把G一矩阵应用到聚合物分子链的旋转异构态模型，成功地处理了简单链的平均二次矩（链均方末端距）。其后Flory等人口基于聚合物分子链的旋转异构态模型把G一矩阵应用到包括共聚物在内的各种真实的链状分子，计算了链的二次和高次矩，回转半径以及与构象相关的物理量。

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