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科研小白如何快速入手電化學(xué)？ 已有1人參與
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抱歉，標(biāo)題黨了，顯然讀了我上一篇文章，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)漫長(zhǎng)的征程，做真東西哪有容易的，可能大家看到電化學(xué)領(lǐng)域文章發(fā)了那么多，好像有個(gè)電化學(xué)工作站，買(mǎi)點(diǎn)電極就能做實(shí)驗(yàn)了，有的人估計(jì)也做了很多實(shí)驗(yàn)了，發(fā)了很多文章，覺(jué)得自己很懂了，可是我問(wèn)你：電化學(xué)工作站的結(jié)構(gòu)？電化學(xué)主要研究的是什么？電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的本質(zhì)是什么？BV方程，能斯特方程等等這些你都懂嗎？我想大部分人都是模棱兩可的，你用來(lái)測(cè)試的設(shè)備你不知道它的原理，你做的課題你不懂基礎(chǔ)知識(shí)，我很難想象你如何突破人類(lèi)知識(shí)的邊界，推動(dòng)什么樣的發(fā)展。當(dāng)然你說(shuō)我先都學(xué)會(huì)了，再去做實(shí)驗(yàn)，那顯然也是不可取的，等你出師了，估計(jì)畢業(yè)都是問(wèn)題，所以我的建議是文章該水水，賺money嗎，不寒摻，但是要慢慢水，在水文章的過(guò)程中，逐步具備上文提到的合格的科研工作者應(yīng)該具備的素養(yǎng)。 既然是快速入手，那就要講方法，從什么地方切入這很關(guān)鍵，我的觀點(diǎn)是從量子力學(xué)切入，因?yàn)殡娮愚D(zhuǎn)移反應(yīng)的本質(zhì)就是電子的隧穿，這樣可以從微觀和宏觀進(jìn)行理解這門(mén)學(xué)科。不要覺(jué)得很難，我們只需要了解這個(gè)概念就行，不用很深，但如果我說(shuō)電子隧穿就是量子隧穿的一種，就是電子這種微粒子能夠突破高于自身總能量的勢(shì)壘的現(xiàn)象，在經(jīng)典物理中這是不可能的，但是用量子理論這就是可行的。如果你不懂量子力學(xué)的基本規(guī)則，你聽(tīng)了也就和沒(méi)聽(tīng)一樣，只是機(jī)械記憶沒(méi)什么意義，自己去看書(shū)，看一大堆晦澀難懂的符號(hào)，方程，我相信你看進(jìn)去，而且我們用不到那么多，我們只想通俗的了解什么是量子隧穿。但好在現(xiàn)在有B站，有很多優(yōu)秀的知識(shí)分享者試圖用最通俗的方式去講解，讓我們能夠初步搞懂量子力學(xué)這部分知識(shí)，我這篇文章就是想把這部分內(nèi)容整理下，穿成線，讓大家都能走進(jìn)量子的世界，然后帶著這個(gè)認(rèn)識(shí)再走進(jìn)電化學(xué)，你一定會(huì)有新的感悟，話不多說(shuō)，我們開(kāi)始。 我們認(rèn)識(shí)世界就是從宏觀到微觀，宏觀的經(jīng)典物理學(xué)都解釋明白了，但是微觀的世界，經(jīng)典物理學(xué)很難解釋一些現(xiàn)象，比如紫外災(zāi)難，黑體輻射，楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)等等。然后人們就開(kāi)始試圖解釋。 一開(kāi)始普朗克，愛(ài)因斯坦初步解決了黑體輻射和光電效應(yīng)，就是著名的光的波粒二象性，和能量的量子化，但都是湊的方程，是量子思想起源...... 同時(shí)人們對(duì)微觀粒子的研究也有進(jìn)展，湯普森發(fā)現(xiàn)電子，盧瑟福提出初始原子模型，波爾發(fā)現(xiàn)電子的排列有軌道，并推導(dǎo)了巴爾末公式，泡利又提出了泡利不相容理論，說(shuō)一個(gè)軌道只有兩個(gè)電子，因?yàn)閮蓚�(gè)電子不能處于完全相同的量子態(tài)。而電子的自旋只有兩個(gè)量子態(tài)。從而開(kāi)啟了化學(xué)研究的新時(shí)代。 玻色，費(fèi)米等人又發(fā)現(xiàn)了最小的基本粒子：費(fèi)米子，玻色子。 海森堡由于懂矩陣，開(kāi)辟了矩陣力學(xué)提出了不確定性原理，也就是電子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)測(cè)量。但是矩陣力學(xué)讓人難以接受，人們還是習(xí)慣于解微分方程。 隨后德布羅意提出不光基本粒子有波粒二相性，所有粒子所有物體都應(yīng)該有這個(gè)性質(zhì)，薛定諤基于此提出了著名的波動(dòng)方程：薛定諤方程。隨后，波恩又繼續(xù)基于薛定諤方程繼續(xù)提出新的理論。 而在理論的發(fā)展過(guò)程中，許多量子力學(xué)的理論得以在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)展，XRD,TEM,SEM等等都是用波粒二象性，STM用到量子隧穿等等。我只是說(shuō)了大概，量子的世界遠(yuǎn)比我說(shuō)的有趣。建議看這下面這兩個(gè)up主的視頻，你將會(huì)收獲更多。 1. https://www.bilibili.com/cheese/ ... id_from=333.337.0.0 這是個(gè)B站付費(fèi)課程，大概50塊錢(qián)，不是廣告，無(wú)所謂，看完你應(yīng)該能夠建立量子世界的世界觀，方便后面死知識(shí)的理解。 2. BV1264y1S76y 看【俗說(shuō)量子】這個(gè)系列 看完這個(gè)你應(yīng)該對(duì)量子力學(xué)有一個(gè)基本的概念的，學(xué)到這就可以了，后面如果還用到量子力學(xué)，就在專(zhuān)項(xiàng)學(xué)就好了。 后面如果大家想主動(dòng)精進(jìn)，或者十分感興趣，那就看北京大學(xué) 田光善教授的課，當(dāng)然上面的視頻也會(huì)推薦一些其它視頻，B站都有。 3. BV1yb411G7bo 北京大學(xué) 田光善教授的課 希望你們看完視頻，也能做一個(gè)像這樣的思維導(dǎo)圖，這樣會(huì)記得更加深刻 量子力學(xué)簡(jiǎn)單思維導(dǎo)圖 那好，下一個(gè)專(zhuān)欄，我們?cè)倭牧母忧泻想娀瘜W(xué)實(shí)際的部分：物理化學(xué) 我們下期見(jiàn)！ 發(fā)自小木蟲(chóng)IOS客戶(hù)端 |
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2樓2023-07-11 10:11:03
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