Quantum   양자, 양자 상태

(2021-01-18)

Planck Constant, 플랑크 상수, Energy Quantization, 에너지 양자화


1. 양자 (量子,Quantum)양자화된(불연속적인) 에너지 덩어리(알갱이)
     - 더이상 쪼갤 수 없는 최소 단위 에너지를 갖음
        . 어떤 일정 크기로 최소 양자화단위로써,
        . 플랑크(Planck)는 이를 h라는 플랑크 상수라고 칭함

  ㅇ 공간을 전파하는 전자기파 에너지는 연속적이지 않고 불연속적으로 끊어져서 양자화2. 플랑크의 양자 가설

  ※ 플랑크가 1900년 제안한 개념 (Max Karl Ernst Ludwig Planck,1858~1947)

  ㅇ 가열된 고체(흑체)에서 방출/흡수되는 열 복사 형태의 에너지는 hf의 정수 배로 만 가능
     - 즉, 원자에 의한 전자기파 복사선의 방출 및 흡수 에너지는,
        . 불연속적으로 오직 특정한 양(量)(즉,양자)으로서 만 나타남
     
[# E_n = n h f = n \frac{hc}{λ} \qquad (n = 0,1,2,\cdots,\infty) #]
3. (원자 내) 에너지 양자화원자,분자,결정 내의 전자에너지는 이산적인 에너지 값 만을 갖음 ☞ 에너지 준위 참조 ㅇ 한편, 원자전자운동을 결정하는 양자 상태를 나타내는 수 ☞ 양자수 참조 ㅇ 전자기파의 방출/흡수는, ☞ 흡수 및 방출, 방출 스펙트럼, 유도방출, 자연방출 참조 4. (전자기파 방출/흡수) 에너지 양자화양자화에너지 크기는, 플랑크 상수와 관련된 정수 배에 의해, 전자기파주파수에 비례
[# E_n = h f \left( n + \frac{1}{2} \right) \qquad (n = 0,1,2,\cdots,\infty) #]
- n : 주어진 에너지준위와 관련된 양자수 . n = 0 에서, 가장 낮은 에너지 준위(바닥 상태)는, 0 이 아니라, hf/2 임으로써, . 이는, 전자기파진공(암흑 상태)라고 일컬어지고, . 또한, 자발 방출과 관련됨 - h : 플랑크 상수 6.625x10-34 [J s] = 4.13566733×10−15 [eV s] . 실험 측정에 의해 구해지고, 불변의 `기본 상수`로 간주됨 - f : 전자기파 주파수 [Hz]



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