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양자론과 원자의 전자 구조2025.11.131. 양자론(Quantum Theory) 양자론은 원자 및 분자 수준에서 물질과 에너지의 거동을 설명하는 물리학 이론입니다. 플랑크의 양자 가설, 보어 모형, 슈뢰딩거 방정식 등을 포함하며, 에너지 준위, 파동-입자 이중성, 불확정성 원리 등의 핵심 개념을 다룹니다. 이는 현대 화학의 기초를 이루며 원자 구조와 화학 결합을 이해하는 데 필수적입니다. 2. 원자의 전자 구조(Atomic Structure) 원자의 전자 구조는 원자핵 주위에 전자가 배치되는 방식을 설명합니다. 오비탈, 양자수, 전자 배치 규칙(파울리 배타 원리, 훈드 ...2025.11.13
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양자역학과 실생활2025.05.091. 양자역학 양자역학은 원자나 아원자 입자와 같은 아주 작은 규모로 물질과 에너지의 행동을 다루는 물리학의 매혹적인 분야이다. 양자역학은 매우 추상적이고 난해한 연구 분야이지만, 우리가 사용하는 기술에서부터 현실의 근본적인 본질을 이해하는 방법에 이르기까지 우리의 일상 생활의 많은 측면에 심오한 결과를 초래한다. 양자역학은 인과관계와 결정론에 대한 우리의 고전적 개념에 도전하며, 양자 입자가 한 번에 여러 상태로 존재할 수 있고 그들의 행동이 확실성보다는 확률에 의해 좌우된다는 특징을 가지고 있다. 2. 양자 컴퓨팅 및 암호화 양...2025.05.09
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20세기를 바꾼 새로운 과학기술의 등장2025.04.281. 상대성이론 물리학은 고전물리학과 현대물리학으로 나누어 볼 수 있다. 고전물리학은 뉴턴역학과 맥스웰의 전자기학으로 대표할 수 있다. 현대물리학은 아인슈타인의 상대성이론과 보어, 하이젠베르크, 플랑크, 슈뢰딩거, 디락을 위시한 양자론이 있다. 아인슈타인은 상대성 이론에서 빠른속도로 움직이는 세계에서도 빛의 속도는 항상 같은 값이라는 사실을 실마리로 물리학을 이해하였다. 2. 양자론 양자물리학은 물리량의 불연속성이 지배하는 작은 세계를 다루기 위해 성립된 물리학이다. 플랑크는 물체가 흡수하거나 발산하는 에너지는 연속적인 양으로 설명...2025.04.28
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아주대)현대물리학실험 Magnetic field outside a straight conductor 예비2025.01.291. 비오-사바르 법칙 비오-사바르 법칙은 전류가 흐르는 도선 근처의 점에서 자기장의 세기를 계산하는 방법을 설명합니다. 이 법칙에 따르면, 전류 요소가 만드는 자기장의 크기는 전류 요소, 점과의 거리, 그리고 전류 요소와 점 사이의 각도에 의해 결정됩니다. 2. 홀 효과 홀 효과는 자기장 영역 내에서 전류가 흐르는 도체 내부에 전류와 자기장의 방향에 수직인 방향으로 전위차가 발생하는 현상입니다. 이 전위차를 홀 전압이라고 하며, 이를 측정하면 자기장의 세기를 알 수 있습니다. 3. 빛의 양자론 빛의 양자론은 빛이 연속적인 파동이 ...2025.01.29
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확률이론의 기초 개념 및 정의2025.11.121. 확률론의 정의 및 역할 확률론은 수학의 한 분야로 비결정론적 현상을 수학적으로 기술하는 것을 목적으로 한다. 주요 연구 대상은 확률변수, 확률과정, 사건 등이며, 통계학의 수학적 기초를 이룬다. 인간이 변화하는 환경에 대처하여 결정을 내릴 때 의식적 또는 무의식적으로 확률론을 기반으로 한다. 통계역학과 복잡계 기술에서 확률론적 방법론이 중요한 역할을 하며, 20세기 초 양자역학에서 미시계의 물리적 현상이 근본적인 확률적 본질을 가짐을 보여주었다. 2. 사건의 종류 및 정의 확률이론에서 기본이 되는 사건의 종류는 다음과 같다. ...2025.11.12
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양자역학과 확률밀도함수의 관계 탐색2025.11.121. 파동함수와 확률밀도함수 양자역학에서 파동함수는 양자 시스템의 모든 정보를 캡슐화하는 수학적 구조이다. 파동함수의 제곱을 취하고 정규화함으로써 확률밀도함수를 얻으며, 이는 특정 위치에서 입자를 찾을 가능성을 나타낸다. 확률밀도함수는 공간의 각 점에 확률 값을 할당하여 입자의 위치에 대한 확률분포를 제공한다. 특정 영역에 대한 확률밀도함수를 적분하면 그 영역 내에서 입자를 찾을 확률을 결정할 수 있다. 2. 불확실성 원리와 확률분포 베르너 하이젠베르크의 불확실성 원리는 위치와 운동량 같은 특정 물리적 특성을 동시에 무한한 정확도로...2025.11.12
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계산화학개론2025.01.231. 양자화학 양자화학(Quantum Chemistry)은 Planck 가설, de Broglie의 물질파 이론, Heisenberg의 불확정성 원리에서 출발하여 Schrodinger 방정식을 풀어 그 해를 구하는 화학의 한 분야입니다. 입자의 에너지는 에너지 준위라고 하는 불연속적 값으로만 한정되어 양자화 되어있습니다. 2. Born-Oppenheimer 근사법 Born-Oppenheimer 근사법에서는 2원자 분자의 경우 핵간 거리를 정해 놓고, 해당 거리에서의 전자에 대한 Schrodinger 방정식을 계산합니다. 이를 통해 ...2025.01.23
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양자역학과 EPR 역설2025.01.061. 양자역학 양자역학은 미시 세계에서 일어나는 현상을 설명하는 현대물리학의 한 분야입니다. 양자역학은 고전역학과 다른 결과를 보이며, 양자 얽힘과 양자 중첩 등의 개념을 포함합니다. 양자역학은 아직 탐구 중인 분야이며, 과학자들 사이에서도 다양한 해석이 존재합니다. 2. EPR 역설 EPR 역설은 아인슈타인, 포돌스키, 로젠이 제기한 것으로, 코펜하겐 해석의 국소성과 실재성에 문제를 제기했습니다. EPR 역설은 멀리 떨어진 입자들이 즉시 상호작용한다는 코펜하겐 해석의 국소성과, 관측하지 않아도 물리량이 존재한다는 실재성에 의문을 ...2025.01.06
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과학자들의 업적: 피타고라스, 아인슈타인, 양자역학2025.05.051. 우주론의 발전 우주에 대한 사람들의 주장은 피타고라스학파와 플라톤, 아리스토텔레스로부터 시작되었다. 이들은 별자리와 배의 관측을 근거로 지구가 둥글다고 주장했지만, 당시에는 지구가 우주의 중심이라는 천동설이 지배적이었다. 아리스타르쿠스는 태양이 우주의 중심이고 지구가 태양 주위를 돈다는 주장을 제기했지만 받아들여지지 않았다. 코페르니쿠스의 지동설이 제기되면서 우주관이 변화하기 시작했고, 케플러의 3법칙, 갈릴레오의 망원경 관측 등을 통해 지구가 우주 중심이 아니라는 사실이 밝혀졌다. 2. 상대성이론 갈릴레이가 상대성이론을 처음...2025.05.05
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방출 및 흡수 스펙트럼 실험2025.11.121. 원자 구조의 발전 원자 개념은 고대 그리스 철학자 데모크리토스부터 시작되었으며, 1808년 돌턴의 원자론, 1897년 톰슨의 전자 발견, 1910년 러더퍼드의 핵 모형, 1913년 보어의 양자화된 궤도 모형으로 발전했다. 현대 원자 모형은 양자역학에 기반하여 전자의 파동함수와 오비탈 개념으로 원자 구조를 설명한다. 2. 보어의 원자 모형과 에너지 양자화 보어는 전자가 핵 주위의 특정한 궤도에서만 움직이며 각 궤도마다 특정한 에너지를 가진다고 주장했다. 전자의 에너지는 E = -2.18×10⁻¹⁸/n² (수소)로 표현되며, 높은...2025.11.12
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