에너지 준위에 대해 알아보다 생긴 궁금증 입니다. 빨리 답변은 받을 수 있으면 좋겠어요 ㅜㅜ

Question

고전적인 계의 입자는 왜 임의의 에너지 값을 가질 수 있는 건가요??

에너지 준위에 대해 검색하니 저렇게 고전적인 계의 입자는 임의의 에너지 값을 가질 수 없기에 양자역학 계의 특성을 보여 준다고 하더라고요.. 내용의 초반인데 이해가 안돼요..ㅜ

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

고전적인 계의 입자는

임의의 에너지 값을 가질 수 있는 이유는

에너지가 연속적이기 때문입니다.

고전적인 계의 입자는 에너지가 0에서

무한대까지 연속적으로 존재할 수 있습니다.

고전적인 물리학에서의 자유 입자는 운동 에너지만을 가집니다.

운동 에너지는 E = 1/2mv^2 로 표현됩니다.

여기서 m은 입자의 질량 v는 입자의 속도입니다.

자유 입자의 운동 에너지는 속도의 제곱에 비례합니다.

자유 입자의 속도는 0에서 무한대까지 연속적으로 존재할 수 있습니다.

자유 입자의 운동 에너지도 0에서 무한대까지 연속적으로 존재할 수 있습니다.

고전적인 계의 입자는 에너지가 연속적이기 때문에

임의의 에너지 값을 가질 수 있습니다.

양자역학적인 계의 입자는

에너지가 불연속적입니다.

양자역학적인 계의 입자는

에너지가 특정한 값들만 가질 수 있습니다.

에너지 값들을 에너지 준위라고 합니다.

양자역학적인 계의 입자가 에너지 준위만

가질 수 있는 이유는 파동-입자 이중성 때문입니다.

파동-입자 이중성이란 입자가

파동의 성질을 가지고 파동이 입자의 성질을

가지고 있다는 것입니다.

양자역학적인 입자는 파동의 성질을 가지고

있기 때문에 파동의 특징을 가지고 있습니다.

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