고전 물리학 대 양자 역학 :
* 고전 : 고전 물리학에서 에너지는 지속적입니다. 물체는 모든 에너지를 가질 수 있으며 매끄럽게 변할 수 있습니다. 언덕을 굴리는 공을 생각해보십시오. 속도에 따라 다양한 운동 에너지를 가질 수 있습니다.
* 양자 역학 : 양자 역학에서 에너지가 양자화됩니다. 이것은 에너지가 계단의 단계와 같이 구체적이고 개별 값으로 만 존재할 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 원자의 전자는 그 사이의 값이 아닌 특정 에너지 수준 만 차지할 수 있습니다.
주요 개념 :
* 에너지 수준 : 원자의 전자는 특정 에너지 수준을 차지하며, 종종 핵 주위의 껍질 또는 궤도로 시각화됩니다.
* 양자 수 : 이 숫자는 에너지 수준을 포함하여 전자 상태의 특성을 설명합니다. 주요 양자 수 (n)는 전자의 에너지 수준을 결정합니다.
* 전환 : 전자는 광자를 흡수하거나 방출함으로써 에너지 수준 사이를 이동할 수있다 (광 입자). 광자의 에너지는 에너지 수준의 차이와 정확히 일치해야합니다.
* 지상 상태 : 전자가 차지할 수있는 가장 낮은 에너지 수준을지면 상태라고합니다.
* 여기 상태 : 전자가 에너지를 흡수하면 여기 상태라고하는 더 높은 에너지 수준으로 점프합니다.
에너지가 설명되는 방법 :
* Schrödinger 방정식 : 양자 역학의 기본 방정식 인 Schrödinger 방정식은 원자와 분자에서 전자의 거동을 설명합니다. 그것의 솔루션은 우리에게 전자의 가능한 에너지 수준을 제공합니다.
* wavefenctions : Schrödinger 방정식에 대한 솔루션을 파동 장애라고합니다. 그들은 우주의 특정 위치에서 전자를 찾을 확률을 설명합니다.
* 양자화 : 파도 및 슈뢰딩거 방정식은 에너지의 양자화로 이어진다. 구체적이고 불연속 에너지 수준 만 허용되어 원자의 관찰 된 라인 스펙트럼을 초래합니다.
시사점 :
* 분광학 : 에너지의 양자화 된 특성은 요소가 특정 파장에서 빛을 방출하고 흡수하는 이유를 설명합니다. 이 파장은 전자 수준 사이의 에너지 차이에 해당합니다.
* 화학 반응 : 화학 반응과 관련된 에너지 변화도 양자화됩니다. 이것은 다른 반응이 발생하는 반면 다른 반응은 왜 발생하지 않는지 설명합니다.
* 레이저 : 레이저는 양자화 된 에너지 수준 사이의 에너지 전이를 악용하여 강렬하고 일관된 빛을 생성합니다.
요약 :
양자 기계 모델은 에너지에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 고전 물리학의 연속 에너지 모델을 양자화 된 모델로 대체했습니다. 여기서 에너지는 특정 이산 값으로 만 존재할 수 있습니다. 이것은 원자, 분자 및 빛의 행동을 이해하는 데 큰 영향을 미치며 많은 현대 기술의 기초를 형성합니다.
