원자 에너지 준위 표기법에 대한 보고서

소개글

현대물리학을 통해 완성된 원자 에너지 준위 표기법에 대한 보고서 입니다.

에이뿔 받은거예요.ㅎㅎ

목차

1.원자 구조
2.파울리의 배타원리
3.원자오비탈
4.원자의 스펙트럼 및 각 계열
5.여러 원자들의 에너지준위도
6.원자 에너지 준위 표기법
7.마치며

본문내용

원자 구조

보통은 원자핵을 ＋Ze(Z는 원자번호, e는 전기소량)의 전하를 가지는 점전하로 보고, 이것이 만든 정전기장 속에 Z개의 핵외전자가 운동한다고 본다. 따라서 원자구조는 핵외전자의 양자역학적 상태, 즉 파동함수 또는 오비탈함수로 주어진다.

간단하게는 각각의 전자가 핵과 다른 전자들이 만들어내는 평균적인 중심력 장 안을 독립적으로 운동한다는 근사 개념을 써서, 이와 같은 1전자준위로서 가능한 준위(원자오비탈함수)를 에너지 적으로 낮은 준위로부터 차례로 차지해나간 경우의 Z개인 전자의 상태배치의 전체로서 구조를 나타내는 방법이다. 따라서 보통 표시되는 원자구조는 그 원자의 바닥상태에 대응하는 전자배치로 되어 있다.

원자 내와 같은 중심력장 안에서의 전자의 양자역학적 상태는 정수 값을 취하는 3종류의 양자수, 즉 주양자수 n, 방위 양자수 l, 자기 양자수 m과 반정수인 스핀양자수 s의 조합으로 결정된다. 단, n은 1, 2, 3,…인 자연수이며, 이 n에 대하여 다른 양자수가 취할 수 있는 양·음의 정수 값의 범위는 각각 0≤l≤n－1, －l≤m≤l, s＝±1/2이다.

이들 전자의 에너지는 대체로 n과 l만으로 결정된다. n과 l이 결정된 상태, 즉 동일에너지 준위에 있으면서 m과 s가 다른 상태의 수는 2(2l＋1)개 있으며, 이들을 (n, l)각이라 한다. (n, l)각에 속하는 모든 상태, 즉 2(2l＋1)개의 상태에 전자가 1개씩 다 들어간 상태를, 전자가 폐각을 이룬다고 한다. (n, l)각의 표시는 관습에 의해 n은 1, 2, 3,…으로 l은 0, 1, 2, 3,…에 대해 s, p, d7 f7…로 쓰는 것이 보통이다. 따라서 (1, 0)각은 1s로, (2, 0)각은 2s, (2, 1)각은 2p, (3, 0)각은 3s, (3, 1)각은 3p, (3, 2)각은 3d, (4, 0)각은 4s 등으로 표시한다. 원자의 바닥상태는 4개의 양자수, n, l, m, s에 의하여 정해진다.
그리고 한 양자상태에는 1개의 전자만이 들어갈 수 있다는 파울리의 배타원리에 의해 가장 낮은 에너지준위부터 차례로 1개씩의 전자를 넣어 줌으로써 얻어진다. 따라서 일반적으로 원자구조는 몇 개의 폐각구조와 미완성인 전자각에 의해 구성되어 있다. 그 기법으로는 순서대로 한 줄로 늘어놓은 전자각의 어깨에 그 각 속에 들어 있는 전자수를 작게 쓰고 있다.

참고 자료

없음