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두 원자 전자들의 파동함수들은 중첩되어 두 전자가 상호작용함을 볼 수 있다. 이러한 상호작용 혹은 교란은 불연속으로 양자화된 에너지 준위가 (c)에서와 같이 불연속 에너지 준위로 분리되게 만든다. 이는 불연속한 상태가 두 상태로 분리되는 것은 파울리 배타율을 만족함을 의미한다. 서로 멀리 떨어져 있는 수소 원자들이 가까이 밀착하면 각 원자의 양자화된 에너지준위는 불연속 에너지 준위로 분리되어 에너지 준위의 다발, 밴드(band)를 형성하게 된다. r0는 원자들이 밀착하여 결정을 이룰 때 원자간 평형간격을 나타낸다. 원자들이 결정 속에서 일정한 평형 간격으로 배열하면 전자의 허용된 에너지밴드가 형성되며 허용밴드라하여 무수히 많은 불연속 에너지 준위를 가진다. 하지만 원자들의 수가 많더라도 원자가 가지는 양..

고립전자(isolated atoms)가 고체를 형성할 때 발생하는 결합의 종류와 그 결합 고유의 특성을 알아보자 고체의 결합 전기음성도 차이에 따라 위와 같이 고체의 결합 종류를 나눌 수 있다. Si-Si,Ge-Ge과 같이 유사성이 매우 큰 경ㅇ우는 각 원자가 전자를 내어 놓고, 그 전자쌍을 공유하여 결합을 이룬다. 때문에 전하 분리가 잃어나지 않는 무극성 공유결합(nonpolar bonding)을 이룬다. Ga-As의 공유결합에서는 As의 전기음성도가 Ga에 바하여 상대적으로 크므로 공유 전자쌍은 As 방향으로 치우치게 되므로 As는 부분적으로 음의 하전, Ga은 양의 하전을 갖는 유극성 공유결합(polar bonding)을 이룬다 이온결합(ionic bonding) 이온결합은 양이온과 음이온이 정전기..

무한 전위우물 문제에 대한 파동방정식의 해 입자가 위의 그림과 같이 무한 전위우물(potential well)에 갇혀 있다고 생각해보자. 파동방정식의해(양자화된 Ѱn)와 이 파동방정식에 대응하는 에너지 상태 En(입자의 양자 상태)을 구해보자. 전위우물의 경계조건(boundary condition)은 다음과 같다 · 0

슈뢰딩거 방정식은 비상대론적 양자역학적 계의 시간에 따른 진화를 나타내는 선형 편미분 방정식이다. 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 도입하였고 그가 발명한 파동역학의 기본 방정식이다. 우선 양자역학에서 슈뢰딩거 방정식이 중요한 이유를 먼저 알아보자. 불확실성 원리 운동하는 물체는 파동성으로 인해 물체의 입자적 성질 측정에 대한 정확도에 한계가 있어서 운동하는 물체는 물질파로 생각해야한다. 운동 중인 입자의 위치와 운동량을 측정할 경우의 불확실성 관계는 다음과 같다. ΔxΔp ≥ h/2π 공식만 보면 감이 잘 안올 수도 있는데 문제를 통해서 알아보겠다. 전자의 위치가 1[Å] 이내까지 결정될 수 있을 때, 운동량의 최소 불확실성이 어느 정도인지 구하라 Δp=1.06x 10^−34[Js] / 1x10^..

실리콘은 원자번호 14번으로 주기율표상 기호가 오른쪽과 같다. 양성자(전자)수는 14이고, 안정 상태에서 주양자수 n = 1,2,3에 각각 2,8,4개의 전자를 갖는다. 원자량은 양성자와 중성자수의 합이며, 소수점 이하를 갖는 중성자수가 다른 동위 원소의 분포를 고려한 평균값이기 때문이다. 원자번호 Z = 양성자수 원자량번호 M = Z + N(중성자수) 소립자의 질량과 전하량 소립자 기호 질량 전하량 전자 e m =9.10938356 × 10-31[kg] -1.602 × 10−19 [C] 양성자 p M=1.6726×10−27[kg] 1.602 × 10−19 [C] 중성자 n M=1.6726×10−27[kg] 0 소립자에 대한 역사적 배경 음극선의 발견(1879) 크록스는 기체방전 튜브인 크록스 튜브를 고..