원자의 구조 그리고 양자역학

소개

원자(atom)란 일상적인 물질을 이루는 가장 작은 단위를 일컫는다. atom이라는 단어는 언어적으로 고대 그리스에 뿌리를 둔다. 오늘날 가장 작은 기본 단위는 쿼크와 렙톤이지만, 현재 과학에서는 관습적으로 가장 작은 단위를 원자로 정의하고 있다.
원자는 매우 안정적인 물질이다. 원자는 수십억 년 동안 변함없이 존재해왔으며 원자 자체가 변한다면 현재와 같은 모습이 존재할 수 없다. 그리고 원자는 서로 결합하거나 분해될 수 있다. 또한 원자는 서로 결합하여 안정한 분자를 이루거나 층층이 쌓여 단단한 고체를 이루기도 한다.

목차

1. 개요
2. 이온화 에너지
3. 광자의 출입
4. 원자의 각운동량
5. Einstein-de Hass 실험
6. 각운동량과 자기 쌍극자 모멘트
7. 스핀 각운동량과 자기 쌍극자 모멘트
8. Stern-Gerlach 실험
9. 자기공명
10. 파울리 배타원리

본문내용

1. 개요
원자(atom)란 일상적인 물질을 이루는 가장 작은 단위를 일컫는다. atom이라는 단어는 언어적으로 고대 그리스에 뿌리를 둔다. 오늘날 가장 작은 기본 단위는 쿼크와 렙톤이지만, 현재 과학에서는 관습적으로 가장 작은 단위를 원자로 정의하고 있다.
원자는 매우 안정적인 물질이다. 원자는 수십억 년 동안 변함없이 존재해왔으며 원자 자체가 변한다면 현재와 같은 모습이 존재할 수 없다. 그리고 원자는 서로 결합하거나 분해될 수 있다. 또한 원자는 서로 결합하여 안정한 분자를 이루거나 층층이 쌓여 단단한 고체를 이루기도 한다. 마지막으로 원자는 원자 내 존재하는 전자의 유출입으로 인해 원자 간 결합과 해리가 빈번히 이루어지며 화합물을 만든다.

그림 . 원자별 이온화 에너지
2. 이온화 에너지
중성의 원자에서 가장 약하게 속박된 전자를 떼어내는데 필요한 에너지를 이온화 에너지라고 한다. 실제 주기율표의 수직 열(족)에 있는 원소의 화학적, 물리적 특성을 살펴보면 놀랍도록 비슷하다는 사실을 알 수 있다. 이는 같은 족 원소들의 이온화 에너지의 경향성이 비슷하기 때문이다. [그림 1]에서 Li, Na, K 등의 원소를 보면 주변 원자들보다 이온화 에너지가 최소라는 것을 알 수 있다. 우리는 이러한 Li, Na, K 등의 원소들을 알칼리 금속이라고 부른다. 반면, He, Ne, Ar, Kr, Xe 등의 원소는 주변 원자들과 비교하면 이온화 에너지값이 크다는 것을 알 수 있다. 우리는 He, Ar, Xe와 같은 원소들을 할로겐 원소라고 부른다. 이렇게 우리는 이온화 에너지의 경향성을 통해 원자의 대략적인 특성을 파악할 수 있다.

참고자료

· 없음