▶ 원자와 전자
▶ 원자로부터의 전자기파 방사
▶ 전자의 에너지 준위
▶ 연습 문제


 

원자 내의 에너지 궤도 전자가 빛이나 열 등의 외부 에너지를 받아, 이에 따른 전자의 충돌 등으로 인해 에너지가 증가되어 보다 높은 준위를 가지게 될 때, 이를 여기(excitation)되었다고 한다. 이 때, 더욱 강한 에너지를 받아서 원자 내의 궤도 전자가 자유 전자로 될 때, 이것을 전리 또는 이온화 (ionization) 라 하고, 원자는 양이온으로 된다. 여기된 궤도 전자는 불안정하므로 안정된 더 낮은 준위로 내려가려고 한다. 이 때에 남는 에너지를 빛 등의 전자기파로 공간에 방사한다. 그림 1-4에 전자기파의 방사를 그림으로 나타냈다.

(a) 여기와 방사

도움말 - 수소원자의 스펙트럼

(b) 전자기파의 방사

그림 1-4  원자로부터의 전자기파 방사

빛의 입자를 광자(photon)라 하는데, 광자는 빛의 진동수 υ에 비례하는 다음과 같은 에너지를 가진다.

-------------------- (1-1)

위의 식의 h를 플랑크 상수라 하고, 다음 값으로 나타낸다.

빛에 의한 궤도 전자의 여기나 복귀에 의한 발광시에, hυ의 정수 배의 에너지 교환이 광자와 궤도 전자 사이에서 일어난다. 그림 1-4와 같이 여기된 다음부터 복귀까지 에너지 준위 간의 에너지차 ΔW에 해당하는 전자기파가 방사된다.

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