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물리전자공학(Physical electronic engineering)8

고체의 결합, 이온결합(Ionic bonding), 금속결합(Metallic Bonding), 공유결합(Coualent Bonding) 전기 음성도의 정도에 따라 공유결합 또는 이온결합으로 나뉘지만 같은 공유결합이라도 전기음성도(Electronegativity) 에 따라 그 성질이 달라진다 ▶ 전기음성도(Electronegativity) 원자가 전자를 끌어들이는 정도를 말한다 고체를 예로 들자면 외부로부터 전자(-) 를 받아들이는 정도가 쉬운가 반대로, 전자(-)를 잃게 되기가 쉬운지의 기준을 말한다 → 이 전기음성도에 따라 고체 결합의 종류가 나뉜다 ▶ 이온 결합 ( Ionic Bonding ) 양이온(+) 과 음이온(-) 이 정전기적 인력으로 결합하여 생기는 화학 결합이다 위의 원소는 전자(-)의 개수가 3개 인데, 1개의 전자를 버려야 안정된 상태가 된다 반대로, 원소는 전자(-)의 개수가 7개 인데, 1개의 원자를 얻어야만 안정된.. 2023. 2. 7.
정상상태(Steady-State) 슈뢰딩거 파동방정식 , 무한 전위우물(Potential Well)에 대한 파동방정식의 해(Solution) + 경계조건 ▶ 정상상태의 Schordinger 방정식 (Steady-State of Schordinger Wave Equation) 단순하지만 타당한 방정식이다. 앞선 글에서 우리는, 양자역학에서 파동함수 ψ 가 일반적인 운동변수 y에 해당한다 하고 플랑크 상수(E=hv) 와 데브로이의 물질파(λ=h/p=2πh/p)을 적용하여 전체 에너지가 E, 운동량이 P, +x방향으로 진행하는 자유입자의 파동을 기술한 식을 구하였다 이 식-1 에서, 변수( A, e )를 분리하여 식-2 을 유도한다 Schordinger의 시독립 방정식에서 'ψ ' 자리에 식-2를 대입한다 이제 식-3 에서 각 항을, e^-j(E/h)t 로 나누어 준다 변수를 분리하여 시간과 관계 없는 값 으로 만들어 주는 것이다 ▶ 전위우물(Potential.. 2023. 1. 26.
파동함수의 규격화(Normalization), 슈뢰딩거 시독립(Schordinger Time-Dependent) 파동방정식 유도 고전적인 운동 방정식에서 입자의 위치나 운동량 같이 의미가 직관적으로 익숙하지만 슈뢰딩거의 파동 방정식은 추상적인 파동함수를 다루는데, 파동함수로부터 어떤 측정 결과의 확률분포를 가정할 수 있다. 전자를 파동으로 하여 전자의 상태를 구할 수 있다 ▶ 슈뢰딩거의 파동방정식 ( Time-dependent Schrodinger Wave Equation ) 양자역학 에서는 입자의 상태를 파동 함수(Wave Function) 으로 표현한다 물리학적 공간의 입자는 파동함수ψ(x, y, z, t)로 표현된다 ψ와 일차도함수 ψ'(=▽ψ) 는 연속(Continuous), 유한(Finite), 단일 값(Single Value) 을 갖는다 ▽ = 삼차원 미분 연산자 x, y, z 는 위치를 표현 , t 는 시간을 표현 한.. 2023. 1. 10.
콤프턴 효과(Compton Effect), 드 브로이 물질파(DeBroglie Matter Wave) + Davisson-Gemer의 DeBroglie Wave 확인 실험 『 앞서, 광전효과(Photoelectron Effect) 에서 아이슈타인은 빛의 입자성을 가정했다 이 가정은 콤프턴(Compton)에 의해 증명되었다 』 ▶ 콤프턴 효과(Compton Effect) 전자(Electron) 에 X선을 쏘았을 때 전자가 튀어나오는 현상 산란(Scattering) 된 X선의 파장이, 입사된 X선의 파장보다 길어지는 현상 이다 ▷ 콤프턴 산란(Compton Scattering) X선, 감마선의 파장(Wave) 을 가진 광자(Photon)가 전자(Electron)와의 상호작용을 통해 에너지를 잃는 비탄성 산란 과정 이다 이 콤프턴 산란 실험은 빛이 파동과 입자 두개의 성질을 갖는다는 파동-입자 이중성(wave-particle duality) 을 따른다는 사실을 보여준다 ▶ 콤프.. 2022. 12. 16.
아이슈타인(Einstein) 광양자 이론(Light Quantum Theory), 광전효과(Photoeletric Effect) + 플랑크 법칙 ▶ 막스 플랑크(Max Planck) , 광양자 이론 플랑크는 불연속적인 에너지 값을 갖는 어떤 양자가 존재하는 것을 발견했다. 광이나 열에너지는 불연속적으로 방사 또는 흡수 되며, 에너지 양자의 크기는 E = hv 라 정의함 양자(Quantum)가 불연속적인 값을 가진다는 것은 이때의 최소값을 하나의 입자로 간주할 수 있기에 빛은 즉 입자 라는 생각을 하게 되었다 ▶ 아이슈타인(Einstein) , 광양자 이론 위의 막스 플랑크는 물체의 온도(T)와 빛의 스펙트럼(Spectrum) 의 관계를 흑체로부터 플랑크 상수(h) 를 도입해 고유의 진동수를 가진 빛의 최소 에너지 값을 구하면서 양자(Quantum) 라는 개념을 적용했다 여기에 아이슈타인은 특정 진동수의 빛은 그 진동수에 비례하는 에너지를 갖는 입.. 2022. 12. 10.
하이젠베르크 불확정성 원리( Heisenberg uncertainty principle) ▶ 불확정성(Uncertainty)의 원리란? 불확정성(Uncertainty), 이란 확실히 정하지 아니한 성질 또는 그런 상태를 나타내는 말이다. ▷불확정성의 원리란 입자의 위치(△x) 와 운동량(△p) 을 동시에 정확히 알아낼 수 없고 이 두개의 값의 부정확도를 일정 이하로 줄일 수 없다는 양자역학적 원리이다. ▷ 위치(△x)와 운동량(△p) 의 표준편차 곱은 디랙 상수의 절반보다 크거나 같다로 표현된다. ▶ 불확정성 원리(Uncertainty Principle)의 설명 하이젠베르크는 불확정성의 원리를 설명하는 데 파동성(Wave-nature)을 사용했다. 현미경은 빛의 파장이 짧을수록 상을 형성하는 해상도가 좋다. 이를 토대로 원자안에 전자의 위치(x)를 정확히 측정하기 위해 관측에 사용되는 빛은 .. 2022. 11. 14.
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