百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



结构化学中的量子力学与物理中的量子力学有什么区别? 第1页

  

user avatar   yongle-li-86 网友的相关建议: 
      

一般“结构化学”教材的编著者由于自身知识结构的问题(一般都是从唐敖庆的1950年代的量子力学知识入门的)以及为了照顾不学线性代数和概率论的化学专业本科生,以“波动力学”的语言写量子力学入门知识,用语一般停留在1930年代Slater、Heitler、London等早期量子化学的语言,没有有意识使用Dirac符号来讲授(实际上理论化学科研中的量子力学大量应用量子场论的语言),所以看上去跟流行的物理系的量子力学教科书的语言不同。


两者侧重点也有区别。物理系的量子力学偏重于理论的建立和各种不同应用,力学、光学、电磁学等等都会涉及;而“结构化学”并不注重理论的建立,只是介绍所需的最少的(preliminary)量子力学概念与知识点。除了量子力学的简单应用外,主要关注分子的形成与反应,甚少定量的计算(因为不论是手算还是编程都超出了普通本科生的能力,而使用现成的量子化学计算软件,操作又过于简单和抽象,无助于学生理解相关概念)。


题外话:周公度的《结构化学》是我高三到大一阅读的,经过十几年,内容早已忘记得差不多了。徐光宪的量子化学因为买过好几次,也读过好几次,倒是颇有印象。书写的也是难易不一,且群论部分读完了还是一头雾水,直到读过马中骐的群论书才略有概念。当时这个量子化学三卷本跟曾谨言的书还可相互参照着看,令人觉得量子力学不过如此。但是到了读研究生阶段,学习高等量子力学发现了知识结构尚存在极大欠缺。而阅读Martin Head-Gordon的文章发现还是需要学习量子场论。后来发现物理系的量子力学教学更新较快,2006年还有大量物理系本科生不熟悉无界算子,在当时的小百合bbs上还有过一阵热火朝天的对坐标算符和动量算符的讨论,但是现在在知乎上看不到类似的疑问了。目前我主讲的“统计力学”也大量应用Dirac符号(密度矩阵的语言),而且讲授了虚时路径积分。张永德写的量子力学可以说已经取代了曾谨言。但是翻开一般的《结构化学》尚看不到这类更新。可以说《结构化学》对实验化学家颇有启发,可以提供解谱、推测反应机理、推测化合物结构等等帮助,但是对于有志于从事理论化学(即使只做应用)科研的学生,程度是远远不够的,且“结构化学”类教课书的思路不利于建立适合于理论化学研究的思维方式。作为这方面的补充,推荐阅读赵成大的著作《理论化学中的场论方法》感受一下近现代物理理论方法应用于化学的思路。


实际上“结构化学”在国际上并不独立开设,一般是把量子力学基础放在物理化学,另外开设分子光谱学、本科生程度的量子化学、固体化学等课程。


比较现代的作者已经注意到了这个问题,在“量子化学”“物理化学”一类的书里大量介绍了现代的研究成果,引入了现代化的语言。比如哈尔滨工业大学陈念陔、高陂、乐征宇的《量子化学》就在第一章介绍了Dirac符号系统,Andrew Cooksy的物理化学两卷本,McQuarrie的量子化学(实际上只适合中年级本科生阅读,内容非常简单)等等。




  

相关话题

  光的密度有上限吗?如果有,那么可以大到什么程度? 
  对系统的观测会不会造成系统发展轨迹的改变? 
  为什么在运动学中,我们更关心位置的描述而不是轨迹的描述? 
  牛奶比热容疑似比鱼肉的大,那为什么牛奶只需热三分钟,鱼肉要蒸八分钟才能熟透? 
  高速粒子打穿人体的后果? 
  读凝聚态物理 PhD 是一种什么样的体验? 
  如何做出承重最大的纸桥? 
  如果蓝色火焰温度比黄色高的话,为什么酒精灯火焰底部是蓝色而上部分是黄色? 
  为什么没有核动力货轮? 
  用压缩介质产生的温差来发电。。。这类永动机该怎么反驳? 

前一个讨论
斥资 20.5 亿,三年完成初期建设的聚变堆大科学装置中心,会对我国核聚变研究带来哪些影响?
下一个讨论
金刚石最外层的碳原子是怎么连接的?





© 2024-06-12 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-06-12 - tinynew.org. 保留所有权利