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일반물리학 기본개념

아마도 근대 물리학의 시작은 뉴턴으로부터 비롯되는 것이 맞을 텐데, 그 이전에는 데카르트와 갈릴레오가 있었고 또 그 이전에는 아리스토텔레스가 있었다. 데카르트가 관 성에 해당하는 임페투스의 개념을 처음 도입하였고, 갈릴레오가 관성의 법칙으로 정리한 것 같다. 이를 토대로 뉴턴은 운동의 3 법칙을 확립하고 힘의 개념을 도입한다. 오늘날 물리학이라고 부르는 학문 이전의 뉴턴역학만 있던 시대에, 물리학의 개념들은 어떤 것들이 있었을까? 뉴턴역학이니까 당연히 힘, 가속도, 속도, 질량 등등이 있다. 뉴턴은 가속도에 질량을 곱해서 힘이라는 물리적 개념을 도입하였고, 누가 만들었는지는 모르겠지만 속도에 질량을 곱하면 운동량이라는 물리량이 나타난다. 가속도는 단위질량당 작용하는 힘의 의미를 갖고 속도는 물체의 운동 그 자체를 나타낸다. 여기서 운동의 주체라 할 수 있는 질량을 각각 곱해주면 힘과 운동량이라는 물리량이 나온다. 일반물리 수준에서 나오는 등가속도 운동 문제는 v-t 그래프를 잘 그려보면 대부분 해결되는 것 같다.

자연과학| 2019.07.18| 6페이지| 1,000원| 조회(287)

에너지, 운동, 속도, 힘, 운동량, 가속도, 일, 일반물리학, 뉴턴역학, 기본개념

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고체물리학입문(키텔) 6장

며칠동안 이러저러한 책을 뒤적이다가 물질의 띠 구조에 대해 몇 가지 생각나는 바가 있어 몇 자 적어본다.사실 띠 구조를 수치적으로 계산하는 방법에 대해서 여러 해에 걸쳐 생각해 왔으나 제대로 깨우친 바가 없어서 심히 답답했다.최근 들어 이 부분에 있어 몇 가지 개념들이 나를 혼란스럽게 하는 걸 알았다.고체물리학 책을 보면 물질의 띠 구조를 설명할 때 항상 블로흐 정리로 부터 시작하는 것이 통상적이다.전자가 주기적인 퍼텐셜의 영향을 받을 경우, 전자의 파동함수는 평면파의 파동함수에 퍼텐셜의 주기를 갖는 변조함수가 곱해진 모양으로 나타난다는 것이 이 정리가 말하는 바다.학창 시절부터 드는 생각은 왜 뜬금없이 이 정리가 나오는 것인가였다. 펠릭스 블로흐는 이걸 어떻게 찾은 것인가?여기에는 한 가지 숨은 가정이 있는데 그것은 바로 자유전자이론이다.내 추측이긴 하지만 금속의 전도도 같은 성질을 설명하기 위해 도입된 자유전자이론의 연장선상에서 이 논의가 계속되고 있는 것이다.물리학적 관점에서 물질의 띠 구조를 설명하기 위한 이론의 출발점은 바로 자유전자인 것이다.

자연과학| 2019.07.18| 4페이지| 1,000원| 조회(257)

역격자, 고체물리학, 전자구조, 주기성, 전자밀도, Kittel, 키텔, 띠구조, 블로..

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On the constitution of Metallic Sodium

On the constitution of Metallic Sodium E. Wigner and F. Seitz위그너와 짜이츠의 1933 년 논문.1933 년이면 양자역학이 거의 완성되던 시기인 것 같다. 3 월 18 일에 받아서 5 월 15 일에 출판되었으니 이 당시는 현재와 같은 출판러쉬는 없었나 보다.논문의 제목은 금속 나트륨의 구성에 관하여 인데, 마지막을 살펴보니 여기서의 방법론으로 나머지 알칼리 금속의 성질들도 계산하려고 한다. 그런데 왜 하필 나트륨일까? 리튬이 계산하기에는 더 쉽지 않나? core 전자들을 제외하면 별 상관없겠지만, 나트륨이 당시에 회자되는 어떤 성질이 있거나 흔하거나...한 이유라고 추측해 본다. 제목만 봤을 때는 나트륨 금속의 구성 요소에 대해 말하는 논문인 것 같지만, 실상 은 바닥상태의 에너지 계산을 통해 물리적 화학적 성질을 계산하는 내용에 관한 것이다. 이런 식의 제목을 붙인 이유가 있을 것 같다. 초록을 보면 이 논문의 얼개가 드러난다. 우선 이 논문은 금속이론의 연장선 상에 있는 것 같다.

자연과학| 2019.07.18| 4페이지| 1,000원| 조회(67)

파동함수, 원자가전자, Wigner, 물리적 화학적 성질, seitz, 나트륨금속, 자유전자이론

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고체물리학입문(키텔) 2장 평가A+최고예요

키텔의 고체물리 교과서를 오랫동안 봐 왔고, 지금도 가끔씩 읽어보는데, 개인적으로 교과서 치고는 상당히 안 좋은 책이라고 생각해 왔다. 지금도 그 생각에는 크게 변함이 없는데, 교재를 읽어봐도 개념을 잘 이해하기 어렵다는 것이 가장 큰 이유였다. Achcroft & Mermin 의 책이 조금 더 나은 것 같기는 하다. 그런데 이 책은 너무 장황하다. 어쨌든 그건 키텔의 스타일이라고 생각했다. 이 사람이 쓴 고급 고체물리나 역학 책을 봐도 같은 포맷이었다. 깔끔하고 보기 좋긴 한데 내용이 도무지 깨끗하게 이해가 안 되는 것이다. 뭐랄까...전체적인 줄거리는 알겠는데, 세부적인 내용들이 대체 어디다 써 먹는 것들이지 하는 생각이 든다고나 할까? 며칠 전, 블로흐 전자의 특성을 이해한 것 같아서 그 연장선상에서 다시 역격자의 개념을 연관시켜 보려고 키텔의 2 장을 폈다가 전혀 새로운 느낌을 받았다. 분명히 이전 에 읽어봤던 문장인데, 달랐다. 키텔의 2 장은 결정에 의한 파동의 산란이라고 해서 브래그 법칙을 설명하면서 시작해서, 역격자와 브릴루앙존의 개념을 소개하고, 각 basis 에 대한 구조인자 및 원자모양인자등을 설명한다. 주기성을 설명하면서 전자의 밀도를 예로 드는데, 난 이것이 항상 이상했다. 이걸 왜?... 하는 생각이 항상 드는 것이다. 전자의 밀도를 푸리에 공간상의 파수벡터를 이용 해서 푸리에 급수로 전개한 후에 이런 문장이 나온다.It will be shown below that the set of Fourier coefficients nG determines the x-ray scattering amplitude.이전에도 분명히 읽었던 문장인데, 받아들이는 정도는 완전히 달랐다. 2 장은 고체물리의 기본 개념들을 소개하는 것이 목적이 아니라 ( 물론, 그 목적도 있지만) x 선 산란 에 의해 결정구조를 알아내는 방법을 보여주는 것이 목적인 것 같았다. 가지고 있는 번역본의 여백에도 ' 결정에 의한 x 선 산란' 이라고 적어 놓은 것을 봤지만, 그건 그냥 현 상을 적어 놓은 것 같았고, 아뭏든 뉘앙스가 달랐다.

자연과학| 2019.07.18| 8페이지| 1,000원| 조회(274)

역격자, 구조인자, 고체물리학, 라우에, 전자밀도, Kittel, 산란인자, 키텔, 브..

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하이젠베르크

베르너 하이젠베르크는 양자역학의 창시자 중 한 사람으로 너무나 유명한 물리학자이다. 이 책은 200페이지가 조금 안되는 얇은 두께로 하이젠베르크에 관한 이야기를 하고있다. 출생부터 사망에 이르기까지 시간순으로 집안배경, 교육훈련, 학술적 경력, 대외활동, 독자적인 사상에 대해 서술하고 있다. 젊어서 노벨상을 받고 원자로건설과 관계된 공학적인 부분에서도 탁월함을 드러내는 것을 보면 이 사람은 타고난 천재임에 틀림없다. 앞서 읽었던 [시간을 지배한 사나이: 류비세프]의 영향으로 하이젠베르크가 연구 및 대외활동을 효율적으로 하기 위해 평생을 추구했던 본인만의 루틴은 어떤 것들이었는지한번 살펴보았다. 이 감상문의 주요 관점은 거기에 두고 진행할 예정이다. 다만 책의 분량이 작은 관계로 보다 자세하게 그의 루틴을 관찰하기 위해서는 아무래도 [부분과 전체]를 다시 읽어봐야 할 것 같다.

독후감/창작| 2019.07.17| 3페이지| 1,000원| 조회(95)

대화, 양자역학, 불확정성원리, 하이젠베르크

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