양자역학의 대두 배경

소개

양자역학의 생성배경

목차

1. 복사법칙
2.양자가설
3.콤프턴효과
참고문헌

본문내용

물리학은 크게 20세기 이전의 고전물리학과 20세기부터 시작된 현대물리학으로 구분 할 수 있다. 고전물리학이 뉴턴역학과 전자기학을 양 기둥으로 한다면 현대물리학을 받치는 양 기둥은 양아역학과 상대론이다. 양자역학은 1900년 플랑크의 양자가설에서 시작된 것으로 이 때부터가 현대물리의 시작이다. 양자역학은 플랑크 이후에 여러 학자들의 연구로 성립되며, 상대론은 대부분 아인슈타인 한사람에 의해 성립된다.
1. 복사법칙
양자론은 19세기 말 복사연구에서 시작되었다. 이 시기에 독일에서는 알자스 로렌지방을 중심으로 철광공업이 급속히 발달하고 있었는데 철을 제련하기 위해서는 철이 어느 온도에서 어떤 책을 내는가를 알아야 했다. 그래서 베를린에 공학연구소가 세워지고 이곳에 조교를 있던 빈은 1893년에 유명한 변위법칙을 발견하였다. 빈의 변위법칙은 물체가 뜨거워져 열을 복사할 때 여러 가지 파장의 전자파를 내는데 이때 가장 에너지밀도가 높은 파장과 온도의 관계를 나타낸다. 물체가 온도에 따라 내는 빛의 색이 각기 달랐다. 빛의 파장과 온도의 관계만을 알아내기에 적합한 물체를 찾던 빈은 공동 복사체를 생각해냈다. 공동 복사체는 내부기 공동으로 되어 있고 표면에 작은 구멍을 뚫어서 만들었다. 임의의 온도까지 공동 복사체를 가열하였을 때 그 작은 구멍으로부터 나오는 복사선은 공동의 벽 온도에만 의존하고 공동의 크기나 모양, 공동의 벽을 형성하는 물질과는 무관하였다. 공동 복사체의 작은 구멍에 외부에서 빛을 입사시키면 이 빛은 공동 내부에서 계속 반사되며, 반사될 때 마다 이 빛은 공동에 조금씩 흡사된다. 표면에 있는 작은 구멍으로 빛이 다시 나오기는 어렵기 때문에 빛은 공동 벽에 흡수될 수 있다. 빈은 공동 내의 빛이 분자를 닮았다는 생각에서 출발하여 온도에 따른 빛의 파장과 세기에 대한 공식을 유도해 냈다. 빈의 복사법칙에 의하면 가장 에너지밀도가 높은 파장을 λm 이라 하고 이때의 온도를 T 라고 하면 이들 사이에는 실험적으로 λmT=b(b는 상수) 의 관계가 있다. 이것을 빈의 변위법칙이라고 부른다.

참고자료

· 양승훈편저, 1997, 물리학과 역사, 1판2쇄, 청문각, pp179~187