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양자역학 배경 광전효과 요약, 설명

by ponnz's ani 2023. 5. 26.

양자역학 배경 광전효과 요약

광전효과는 금속과 같은 물질(입자)이 빛에 부딪히면 전자를 방출하고, 금속에 있는 전자는 원자핵의 (+) 전하와 전기력에 의해 결합하며, 빛이 일정한 주파수 이상으로 노출되면 광자가 전자와 충돌하는 현상이다. 빛이 전자기파 그 자체라는 것은 고전 물리학 패러다임으로는 설명할 수 없는 현상이며[1], 마침내 광자 이론을 통해 빛의 입자성을 제안한 알베르트 아인슈타인에 의해 발견되었다. 그는 빛을 주파수에 비례하는 에너지를 가진 입자의 집합체로 간주하여 광전 효과 실험을 완벽하게 설명했습니다. 

 1887 년 하인리히 루돌프 헤르츠 (Heinrich Rudolf Hertz)의 음극 실험에서 광전 효과가 발견되었지만, 그 당시 전자기학은 이미 빛이 파동이라고 결론지었기 때문에 설명할 수없는 현상이었습니다. 10년 후인 1897년에는 필립 레나르트의 음극선 실험으로 정확하게 관측되었고, 러시아의 스트레토프는 광전 효과를 이용한 논문을 써서 광전 효과의 한 법칙을 정립하였는데, 이는 현대 물리학의 핵심 문제로 떠올랐다. 1905년 아인슈타인은 프랭크의 양자이론을 바탕으로 광전효과를 설명하는 데 성공했다.

아인슈타인의 가장 큰 업적은 상대성이론이었지만, 광전효과를 설명한 광자이론 역시 과소평가할 수 없는 엄청난 업적으로 평가받고 있다. 다른 물리학자들이 광자이론을 정립했다면 최초의 업적으로 그 이름을 지킬 수 있었을 것이며, 고전물리학을 뒤엎은 대감각일 뿐만 아니라 현대물리학의 주요 주제인 양자역학의 시작이기도 하다.

광전효과의 해명은 과거 주류를 차지했던 빛의 파동 성질을 반박하여 거의 죽은 상태였던 입자이론을 복원하고, 빛이 원래 파동 형인지 입자형인지에 대한 논쟁은 물리학계에서는 매우 오래된 논쟁이었다. 광전 효과의 조사를 통해 결국 빛이 파동과 입자의 모든 특성이 있다 이중성을 인식하는 계기가 되었지만, 후에 이에 영향을 받은 그 브로이는 광자뿐만 아니라 다른 물질(입자)도 동시에 파동 특성이 있을 수 있다는 물질 파동 이론을 내놓는다.

아인슈타인은 광 양자 이론과 이론 물리학에 이바지한 공로로 1921년 노벨 물리학상을 받았다. 이론상으로는 이상하게 보일 수 있지만, 실제 생활에서 사용되는 일부 첨단기술 장치는 이 이론을 기반으로 기술을 사용하며, 태양 전지는 광전 효과를 적용하는 기술이기도 합니다. [3] 이러한 장치 중 일부는 사진 장비에도 사용됩니다. 

양자역학 배경 광전효과 사진1

 

양자역학 배경 광전효과 설명

광전 효과는 금속에 결합(구속)한 전자가 빛에 부딪힐 때 에너지에 의해 방출되는 현상으로, 이때 빛에 의해 방출되는 전자를 광전자라고 한다. 광 양자 이론에서 빛은 연속파가 아니라 입자의 형태인 양자이며, 빛의 양자를 광 양자또는 광자라고합니다. 관광 광자의 관광 에너지는 광에나지, 빛에너지, 빛에너지, 플랑크 상수, 플랑크 상수, f는 플랑크 상수, f는 플랑크 상수, f는 빛의 주파수이며, 모든 금속은 고유 일함 수(W)와 한계주주주주(써 rest 주주 주파수 0f0)를 갖고, 일함 수와 제한주주는 금속에 결합한 전자가 각각 방출되도록 광의 최소에너지와 최저광에너지와 주파수를 의미하고, 일함 수와 제한주주는 일함 수와 제한주주는 빛의 최소에너지와 최저 주 에너지와 주파수를 의미하고, 금속에 결합한 전자가 금속에 결합한 전자가 방출되는 전자가 각각 방출된다. 빛의 에너지에서 금속의 일 함수를 제외하므로 광전자의 최대 운동 에너지는 다음과 같습니다. 

 방에 있는 어른들은 아이들이 창문 밖으로 잠겨 있는 것을 볼 수 있다.

어른들(광원)은 왕이 아이들을 내보내기를 원한다고 항의한다.

그렇다면 왕은 아이들이 교도관에게 8,000원을 지급하면(문지방 빈도  업무 기능) 당신을 내보낸다고 말한다.

아이들을 위한 돈(에너지)은 없다고 왕은 말했다.

 그것을 듣는 어른들은 아이들에게 돈을 던진다(사진).