人们对于核技术和宇宙起源等物理理论耳熟能详，而对于日常生活的物理现象却知之甚少。“我们世界中的物理”是一套6册丛书，全景式地描述了对技术和社会产生影响的物理现象，有助于人们了解宇宙的本质和规律。 本书为该系列丛书之一。该书对物质进行了深入探讨，不仅涉及最基础的组成物质的原子及其化合物，而且描述了人们在技术和社会中是如何使用这些材料的。从粒子束到混凝土块，材料存在的方式可谓五花八门，而所有这些材料都对人类的生存环境有着至关重要的作用。

也许有很多人认为物理既难学又无趣，但是当你翻开这套书就会发现，原来课本上学到的物理知识不仅仅是用来做题或应付考试的。生活中的方方面面都离不开物理原理。也许你还没有意识到，在学习了几年中学物理之后，你已经几乎能够解释生活中遇到的任何状况。《原子与材料》关注的是我们身边各式各样的材料。作者都通过大量生动翔实的例子，一一说明了组成材料的原子和不同材料的性质及应用。本书的独特之处在于作者将看似无关的原子弹、航天飞机、防弹背心甚至科幻小说中的“太空升降机”联系在一起，一步步系统地讲解了材料科学的相关知识。

凯尔·柯克兰德博士(Kyle Kikland)，1998年在宾夕法尼亚大学获得神经科学的博士学位，主要研究方向是视觉系统和神经网络。他的跨学科背景和兴趣促使他发表了关于科学的历史以及科学在当前和未来对社会的影响等多篇文章。凯尔·柯克兰德同时也是Facts On File出版公司出版的“科学与技术焦点”丛书中的《光学》一书的作者之一。

前言
鸣谢
简介
1 原子物理与分子物理
看见原子：扫描隧道显微镜
关于元素周期表
粒子束
原子成分
核能
分子力
纳米技术
神奇的旅程
2 物质的相
物质：原子的集合
相变
气体：前进，火箭
液体：保持车轮转动
固体：制造塑像
动力、电视、核聚变中的等离子体
3 水
生命中最重要的分子
极性分子
爬上细管：毛细管作用
昆虫如何行走在水面之上
冰和雪
“播种”雨云，收获雨水
4 材料
刀剑、飞机、硬币——文明中的金属
测量材料强度
玻璃与陶瓷
塑料：长链分子
聚合
合成纤维
凯芙拉与防弹背心
复合材料
为航天飞机护航：耐热板
假体：人造肢体
未来的材料
5 建筑
古代“摩天大厦”
混凝土与钢
现代摩天大厦
太空升降机——未来之塔
结语
元素周期表
化学元素表
译者感言

1　原子物理与分子物理
　　科学家总是倾向于相信可以看见或体验到的事物。但是，在还没有人见到哪怕一个原子之前，科学家就已经确信它存在。
尽管不能直接看到原子，人们还是能从其他方面意识到它的存在。化合物由一些元素结合形成，物质从根源上说由微小粒子构成。英国化学家约翰·道尔顿(john　Dalton，l766--1844)以及其他研究物质的化学家、物理学家提出，每种基本化学元素对应一种特定粒子。看起来这些物质微粒是可能存在的最小物体，不可再分，故称其为原子(atoms)，源自希腊语atomos一词，意为不可分的(中文“原子”一词即本原之意，相应的可以再分的称为分子)。
　证实原子的确存在之后，仪器和检测手段的改进，使科学家很快发现了更多关于原子的知识，包括原子并非真的不可再分。物理带领人们在原子王国中进行奇妙旅行：原子是由更小的粒子构成的，这些粒子可以形成非常有用的粒子束；原子可以被劈开，同时释放出巨大能量，这些能量既用于创造，也用于毁灭。原子和分子的微观模型仍非彻底清楚，在人类的生产实践深入到微观物质领域后，微观模型的重要性日显突出，现在物理学家根据已有知识可以创作出原子的图像。看见原子：扫描隧道显微镜
　想在普通光线照明下看见一个物体，这个物体要么能够自己发光，要么能够反射其他发光物体发出的光线，除此之外别无他法。原子太小，不能发出足够光线，即使使用最强大的光学显微镜也无法聚集这些微弱的光。通常，原子的尺寸以纳米(nanom—eter，缩写为nm)为单位，l纳米是1米的10亿分之一。
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