Chemistry : 원자 구조와 주기성

전자기복사

---

전자기 복사 (electromagnetic radiation) 이란? 에너지가 공간을 이동하는 방법 중의 하나이다.

ex) 태양으로부터 오는 빛, 전자 오븐에서 음식을 데우는 일, X선 등등

 

 

물질의 성질

---

19세기 말까지는 입자는 질량을 가지며, 공간에서 위치를 정할 수 있고,

파동은 질량이 없고, 비편재화 되어있다고 알려져있었다.

 

하지만 Plank라는 과학자가, 백열 상태로 가열되던 고체를 연구하면서, 모든양의 에너지를 흡수하거나 방출할 수 있다고 생각하던 것과 완전히 다른 결과가 나왔다. 

 

에너지변화 = h v (h는 플랑크상수, v는 흡수되거나 방출되는 전자기 복사선의 진동수)

 

지금까지 빛은 파동이고, 에너지도 파동이기 때문에 연속적인 값을 가지고 있다고 알았지만

이제 에너지는 불연속적인 값이며, 양자화 (quantization) 되어있다고 말한다.

 

 

또한 아인슈타인은 전자기복사를 광자(photon) 라고 부르는, "입자들의 흐름"이라고 얘기하였다.

 

결국 결론은 "에너지는 양자화되어있다. 에너지는 양자라고 하는 불연속적안 단위로만 존재할 수 있다."

 

 

지금까지 빛은 파동-> 빛은 입자로 이루어져있다고 알고 있었다. 그렇다면 이는 빛에만 해당되는가??

이 물음에 실험을 진행한 사람이 드보르이 이다.

드보르이는 "전자도 파동의 성질인 파장, 입자의 성질인 질량을 가질 것이다." 라고 판단.

실제로 전자를 두 간격에 쏘았을 때, 놀랍게도 전자는 파동성을 가졌다는 것이다.

 

이는 모든 물질은 파동성을 띄면서 입자성을 띈다 그래서, 물질의 이중성을 제시하였다.

 

거시적인 세계에서 일상적인 물체의 물질파를 확인하기 힘든 이유는 플랑크 상수가 매우 작은데 비해 운동량이 크기 때문이다. 즉 그 파장이 매우 작고, 그 파장은 현재 우리가 관측할 수 없을 정도로 작기 때문이다. 하지만 원자 이하의 세계를 다루는 경우(양자역학)에는 운동량이 매우 작기 때문에 파장이 쉽게 관측할 수 있을 정도로 크다. 그래서 물질의 이중성이 원자 이하의 세계, 즉 양쟈의 세계에서 더 뚜렷하게 관찰된다.