[评价] 108-2 郑原忠 物理化学二-量子化学

楼主: awei (寻梦人)   2020-08-10 02:15:33
※ 本文是否可提供台大同学转作其他非营利用途?(须保留原作者 ID)
(是/否/其他条件):是
哪一学年度修课:108-2
ψ 授课教师 (若为多人合授请写开课教师,以方便收录)
郑原忠(小虫)
λ 开课系所与授课对象 (是否为必修或通识课 / 内容是否与某些背景相关)
 化学系大二必修
δ 课程大概内容
Week 1 Why Quantum Mechanics? The Heisenberg Uncertainty Principle,
The Time-Independent Schrodinger Equation, Operators
Week 2 The Superposition Principle & Expectation Values, Measurement
Week 3 Particle in a One-Dimensional Box, Tunneling,
Particle in a Three-Dimensional Box
Week 4 Quantum Harmonic Oscillator
Week 5 Postulates of Quantum Mechanics, Dirac Notation,
Harmonic Oscillator Revisited
Week 6 Angular Momentum & The Rigid Rotor,
The Heisenberg Uncertainty Principle Revisited
Week 7 The Schrodinger Equation for Hydrogen-like Atoms,
Hydrogen-like Orbitals, Orbital Angular Momentum
Week 8 期中考
Week 8 Electron Spin & Variational Method
Week 9 Helium Atom, Pauli Exclusion Principle, Slater Determinant,
Many-Electron Problems: Hatree-Fock Self-Consistent Field Method,
Atomic Terms
Week 10 The Born-Oppenheimer Approximation, The Hydrogen Molecule Ion,
Electronic Structure of Many-Electron Molecules:
Molecular Orbital Theory, Huckel Theory
Week 11 The Interaction between Molecules and Radiation,
Transition Probabilities, Selection Rules
Week 12 Rotational & Vibrational Spectroscopy of Molecules
Week 13 Electronic Spectroscopy of Diatomic Molecules,
Franck-Condon Principle
Week 14,15 Excited States, Electronic & Vibrational Relaxtion,
Fluorescence & Phosphorescence
Week 16 期末考
Week 17 Direct Numerical Solution to the Schrodinger Eq.
Week 18 Introduction to Computational Chemistry
1. 主题式教学,周次号码按老师的教学主题顺序,并没有特别对应到哪一本书。
事实上多数章节内容都有混用到2本以上的教科书,详见“上课用书”一项。
(范围涵盖Silbey Chapter 9, 10, 11, 13, 14)
2. 红字部分 (第8周至第11周) 表示受疫情影响,取消实体上课、改为OCW线上观影。
(其实整学期内容均早已收录在台大开放式课程,详见板上99-2评价文)
3. 红字部分 (第17周和第18周) 表示受疫情影响,弹性补充教学,
这两周的教学内容不列入考试范围中,同学可自由到校听讲。
(我想小虫应该是系上唯一按照教育部指示、乖乖把课上完的教授吧XD)
Ω 私心推荐指数(以五分计) ★★★★★
说实话这只是给爽用的,与其纠结几颗星,不如从内文来推敲这老师到底适不适合你。
客观评价 (学习导向) ★★★★☆
私心评价 (得分导向) ★★★★☆
物理是你的心眼,别被数学阵型迷惑了 ★★★★★★★★★★满天星
授课条理一百分 ★★★★★
克服量化恐惧症 ★★★★
观赏老师的翘臀 ★★★
抄板书时不思考 ★★
讨厌动脑写作业 ★
η 上课用书(影印讲义或是指定教科书)
Silbey Physical Chemistry 4th Edition
Levine Quantum Chemistry 6th Edition
系上帮学生订的书是Silbey,今年物化一二三共用同一本课本。
为了不浪费时间教太简单的东西,老师在课堂上跳过很多Silbey的内容,
并鼓励大家回家自行阅读,同时借镜Levine的部分章节到板书中。
其实不读Silbey也不会影响考试准备,把板书确实弄懂即可。
另外老师推荐McQuarrie的量化课本给有兴趣、且数学程度好的同学来自主深度学习。
μ 上课方式(投影片、团体讨论、老师教学风格)
80% 板书,板书教学型课程,算是典型的物化课。
20% 投影片,出现在文字叙述多、或是需要用到电脑模型产生图像的章节。
老师会带手稿来上课,每次上课前都会先在黑板上写出本次lecture的大纲,
在抄写板书的过程中也会细讲背后的物理原理并解释式子中各符号的意义。
每讲完一个观念就会让同学发问,而不同的观念都会划线隔开、
形成板块状的笔记,板书字体大、内容清楚,也容易阅读。
有兴趣的同学可以直接去OCW搜寻郑原忠“量子化学”,一睹老师风采。
老师强调化学系学生在学习量化时,物理观念的通达远比数学式子的计算来得重要
(虽然考试答题还是需要数学推导,不然什么结论都讲不出来XD)
所以同学不要觉得量化是一门充满数学符号的玄学,仔细品味背后的物理意义,
这些微观尺度的量子观念会对各位在研究有机、分析、无机等各领域有莫大的帮助。
这样的教育精神会完全反映在老师的讲课风格上,
整学期下来并没有使用太多的线性代数或微分方程,
不过同学如果具备数学知识,学习起来势必会轻松非常多。
老师鼓励同学打断他,有任何没听懂的欢迎直接提出来,他会尽量解释到你懂,
也欢迎大家指正内容,老师一个不小心就会把Dirac notation抄错、或是积分积错,
所以需要眼尖的同学来帮忙检查。不过请各位放心,这些粗心仅限于数学推导,
老师的物理观念绝对是非常清楚的,一些小错不会影响大观念的理解XD
老师表示仅管教了十几年,还是没办法不备课就上台,
课程架构非常完整,逻辑也相当清楚,不同论述、式子的前因后果都有妥善交代,
而且历年来老师的教学技巧经过不断优化,所以比起OCW,还是实体的小虫教得更好,
听完常会有种醍醐灌顶的感觉,对于过去被雷神教授带到、有童年阴影的我来说,
能在大学被小虫教到,量化仿佛得到了救赎,真的是三生有幸!!!
σ 评分方式(给分甜吗?是扎实分?)
 平时成绩 10%
作业 20%
期中考 35%
期末考 35%
红字部分表示受疫情影响而有异动的项目。
期中后的三周采用线上观影,这段时间老师会在原上课时间开Google表单作为quiz,
这与20%的作业互相独立,是本学期新增的打分依据。
小虫并没有特别说明“非考试30%”的算分方式,再加上学期末成绩似乎有大爆调,
所以我想老师应该有保留一些调分空间,整体来说应该算偏甜吧。
ρ 考题型式、作业方式
作业分两种,一种是纸本作业 (20%),一种是平时小考 (10%,本质上是作业)
纸本的部分,这学期共指派5次,形式跟物化一很类似,
除了第3次作业是给学生当作期中考的练习外,其余4次均须缴回。
每次作业会出5到10个大题,题数端看教学进度多寡,
其中绝大多数都是计算题,加上少部分的问答题和作图题。
内容包含上课略过的Silbey题目、课堂用到的数学推导及其延伸,
以及老师自创的延伸题型。
延伸题的难度偏高,需要花上不少时间思考、尝试、讨论,才能勉强回答出来。
与去年不同,助教会认真批改每一道题目并计分,所以不要抱持侥幸的心态乱写喔。
小考的部分,老师在线上教学期间会按时通知学生观看影片,
并要求同学在两天内完成Google表单,这学期共进行5次。
每次小考都会出6、7小题,包含单选、多选和申论题,大都是该部影片提到的内容,
因为考很细,所以偏点名性质,但有些题目的语法怪怪的,让人摸不著头绪。
举例像是问“碳原子electronic ground state的microstates数目多寡”标准答案给1
就让很多答15的同学很不服气,抱怨题目没分清楚configuration和term的差别。
段考的形式和纸本作业类似,大约会有6、7个大题,包含计算题和简答题,
每大题配分不均,满分介于100至120,因为延伸题都被拔掉,所以难度不高很好拿分。
期中考的题目与考古题相似,因为前半学期的内容大都是wave function的计算,
所以概念不难,但因为题目多、计算量大,所以2节课的考试时间会稍微赶一些
(尽管最后有临时加时10分钟) 熟练计算的同学会比较有优势。
整体来说得分会与作答完成度呈高度相关,算到哪、分数就到哪,最后平均接近80。
期末考的题目则与作业很相像,而且和期中考相比,难度、题数又降低了一些,
2节课的考试时间相当充裕。课堂上提到Fermi's golden rule等深入的推导完全没考,
内容多着重在简易计算和基础概念的理解,只要有认真上课,考试就一定会写。
在题数少、满分较前一次低的情况下,班上仍维持和期中差不多的平均。
ω 其它(是否注重出席率?如果为外系选修,需先有什么基础较好吗?老师个性?
加签习惯?严禁迟到等…)
因为量化是化学系课程中最需要数学的课程,
故其所需的先备知识除了化学之外,还需要一定的数学程度。
化学方面,先备知识大概只有普化的“量子”章节吧,修过普化一或普化甲上即可;
数学条件相对严苛一些,学期初老师会上传讲义,
来让同学在短时间内恶补各个量化所需数学知识,
虽然小虫的课堂会尽量减少数学运算,但“微积分”仍是修物化的必备条件。
理论上物化二还需要“化学数学”来打数学基础,
不过在106年系上废除“数学五选一必修”的毕业门槛之后,化数就跟着停开了,
直到108-1才有新的老师接手。借此机会偷偷工商一下许良彦老师的化数,
可以让只有大一微积分程度的学生快速学会线代、微方等量化所需要的数学知识,
虽然没有教很深,但绝对够用,有许老师化数加持,量化期中轻松high pass不是问题。
我想这堂课的策略就是备妥这门课准备考试的三个要件:板书、作业和考古题。
老师的板书有经过整理,所以写出来的东西会很精简,
建议在老师口述讲解的时候,也要尝试自己思考,
同时在式子或符号旁边加上自己的注记或解释,
如果只是照抄黑板上的东西,回家又会看不懂,这样到课听讲就没有任何意义了。
虽然考试不会直接要你把板书内容一字不漏写出来,
但这些东西能帮你奠定基础,好好上课抄笔记,我想课本大可不用读。
至于作业和考古题,因为是段考题目的主要来源,所以有准备就可以快速拿分。
作业就是要自己乖乖认真作每一题,好好品味算到一半卡住的感觉,
到时候考试考出来你在回答时方能得心应手,如果觉得自己太笨、作业都不会写,
可以在考前赶紧参考一下助教上传的解答 (量化变成背科?)
考古题的部分,由于老师不希望大家把制度玩坏,所以考完试会回收题目卷,
同学需要透过比较特殊的管道获得,这里就不多说了,反正有练绝对有帮助。
老师个性很nice,每次上课都会被他的“阳光灿笑”照射,
不过老师也有一些特别坚持的原则。
第一,他非常看重deadline,规定“上课前交作业”就是一定要在老师开讲前交,
他不接受任何迟交的理由 (忘记交、睡过头都不行)。
第二,可以讨论和参考、但不要抄袭,这门课作业成绩的考核有点像是honor system,
老师并不会、也不想去找学生碴,但若发现有cheating的情况,他会非常严肃看待。
助教会抓高度相似的作业,并突如其来寄一封信说
“你被查水表了,麻烦来办公室一趟”,我想这两点是比较需要注意的地方。
Ψ 总结
老师真的很喜欢教书,有时上课可以看到他手舞足蹈 (而且还不自觉) 的模样,
奇特的姿势还被同学拿去作成限动XD
我从以前就很害怕物化二,觉得量子就是大学必修的魔王科目,
所以赶紧修个化数压压惊,系上也有不少同学去修资工或电机的线代,
可见大家都深怕一个不小心就把量化炸掉。
给小虫教之后才发现,原来自己一直都没打开“物理的心眼”
被课本上满满的数学符号给迷惑,所以才觉得量化很难、很可怕。
按照老师的逻辑走,一步一步建构概念,绝对能克服量化这关,大推这门课。
只不过这学期个人比较忙,所以整学期下来到课率和作业完成度逐渐母汤
(讨厌写作业的毛病一直改不掉,我比较喜欢考试100%的课程啦呜呜)
 得跟小虫道个歉QQ
 对于光谱动力学有兴趣的同学,
可以去郑原忠实验室 (YCC Lab) 观看暑期课程“量子动力学与光谱”的线上记录档,
(英文为Quantum Dynamics and Spectroscopy)
里面会将物化二后半提到的Fermi's golden rule作延伸,
把先前没细讲的perturbation、two level system和之后的
linear/non-linear spectroscopy教完,非常适合研究光谱的学生继续修读。
老师明年会开物化三和高物一,但可惜一个修完一个冲堂,超想修的啦,可恶。
作者: jasonking3c (三康秤仔)   2020-08-10 22:21:00
推原忠
作者: unmolk (UJ)   2020-08-10 23:24:00
超详细XD推推
作者: aeiou159357 (汪汪)   2020-08-11 19:56:00
推郑老师

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