24小时热门版块排行榜

返回列表

稼奇哥哥

新虫 (初入文坛)

应助: 0 (幼儿园)
金币: 14.1
红花: 1
帖子: 40
在线: 3.6小时
虫号: 7718749
注册: 2018-01-03
专业: 电化学

[交流] 科研小白如何快速入手电化学？已有1人参与

抱歉，标题党了，显然读了我上一篇文章，你会发现这是一个漫长的征程，做真东西哪有容易的，可能大家看到电化学领域文章发了那么多，好像有个电化学工作站，买点电极就能做实验了，有的人估计也做了很多实验了，发了很多文章，觉得自己很懂了，可是我问你：电化学工作站的结构？电化学主要研究的是什么？电子转移反应的本质是什么？BV方程，能斯特方程等等这些你都懂吗？我想大部分人都是模棱两可的，你用来测试的设备你不知道它的原理，你做的课题你不懂基础知识，我很难想象你如何突破人类知识的边界，推动什么样的发展。当然你说我先都学会了，再去做实验，那显然也是不可取的，等你出师了，估计毕业都是问题，所以我的建议是文章该水水，赚money吗，不寒掺，但是要慢慢水，在水文章的过程中，逐步具备上文提到的合格的科研工作者应该具备的素养。
既然是快速入手，那就要讲方法，从什么地方切入这很关键，我的观点是从量子力学切入，因为电子转移反应的本质就是电子的隧穿，这样可以从微观和宏观进行理解这门学科。不要觉得很难，我们只需要了解这个概念就行，不用很深，但如果我说电子隧穿就是量子隧穿的一种，就是电子这种微粒子能够突破高于自身总能量的势垒的现象，在经典物理中这是不可能的，但是用量子理论这就是可行的。如果你不懂量子力学的基本规则，你听了也就和没听一样，只是机械记忆没什么意义，自己去看书，看一大堆晦涩难懂的符号，方程，我相信你看进去，而且我们用不到那么多，我们只想通俗的了解什么是量子隧穿。但好在现在有B站，有很多优秀的知识分享者试图用最通俗的方式去讲解，让我们能够初步搞懂量子力学这部分知识，我这篇文章就是想把这部分内容整理下，穿成线，让大家都能走进量子的世界，然后带着这个认识再走进电化学，你一定会有新的感悟，话不多说，我们开始。
我们认识世界就是从宏观到微观，宏观的经典物理学都解释明白了，但是微观的世界，经典物理学很难解释一些现象，比如紫外灾难，黑体辐射，杨氏双缝实验等等。然后人们就开始试图解释。
一开始普朗克，爱因斯坦初步解决了黑体辐射和光电效应，就是著名的光的波粒二象性，和能量的量子化，但都是凑的方程，是量子思想起源......
同时人们对微观粒子的研究也有进展，汤普森发现电子，卢瑟福提出初始原子模型，波尔发现电子的排列有轨道，并推导了巴尔末公式，泡利又提出了泡利不相容理论，说一个轨道只有两个电子，因为两个电子不能处于完全相同的量子态。而电子的自旋只有两个量子态。从而开启了化学研究的新时代。
玻色，费米等人又发现了最小的基本粒子：费米子，玻色子。
海森堡由于懂矩阵，开辟了矩阵力学提出了不确定性原理，也就是电子的位置和动量不能同时测量。但是矩阵力学让人难以接受，人们还是习惯于解微分方程。
随后德布罗意提出不光基本粒子有波粒二相性，所有粒子所有物体都应该有这个性质，薛定谔基于此提出了著名的波动方程：薛定谔方程。随后，波恩又继续基于薛定谔方程继续提出新的理论。
而在理论的发展过程中，许多量子力学的理论得以在实际应用中发展，XRD,TEM,SEM等等都是用波粒二象性，STM用到量子隧穿等等。我只是说了大概，量子的世界远比我说的有趣。建议看这下面这两个up主的视频，你将会收获更多。
1. https://www.bilibili.com/cheese/ ... id_from=333.337.0.0
这是个B站付费课程，大概50块钱，不是广告，无所谓，看完你应该能够建立量子世界的世界观，方便后面死知识的理解。
2. BV1264y1S76y 看【俗说量子】这个系列
看完这个你应该对量子力学有一个基本的概念的，学到这就可以了，后面如果还用到量子力学，就在专项学就好了。
后面如果大家想主动精进，或者十分感兴趣，那就看北京大学田光善教授的课，当然上面的视频也会推荐一些其它视频，B站都有。
3. BV1yb411G7bo 北京大学田光善教授的课
希望你们看完视频，也能做一个像这样的思维导图，这样会记得更加深刻
量子力学简单思维导图
那好，下一个专栏，我们再聊聊更加切合电化学实际的部分：物理化学
我们下期见！

发自小木虫IOS客户端

回复此楼