별의 가스상태 확인에 있어서, n=2 상태를 유지하는 전자라는 말은 어떤 의미인가요?

Question

천문학에서

별이나 성운의 가스 상태를 확인하는 과정은

우주를 이해하는 데 있어서 상당히 중요한 과정으로 취부되는데요.

예를들면

행성상 서운이나 초신성 잔해의 조성 분석을 통해

폭발 방식 및 진화단계, 별의 질량등을 역으로 계산할 수있기에

결국 별의 과거와 미래를 알려주는 근거가 되는 부분이라 할 수 있다 하고

또한 별이 어떻게 원소를 생성하고 우주에 방출하는 지

별이 어떻게 형성되고 그 둘레에 어떻게 행성계가 형성되는지

별과 성간물질 간의 상호작용 등의 이해하는데에도 중요한 자료가 된다 하는데요.

별의 가스 상태를확인하는데 있어서

n = 2 상태를 유지하는 전자 라는 용어가 지속적으로 나오는 걸 확인할 수 있는데

n = 2 상태를 유지하는 전자 라는 말의 의미와

그것을 중요하게 언급하는 이유는 뭔가요?

Answer 1

양자수n은 전자가 원자핵으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 주양자수로서 n=1은 가장 낮은 에너지의 상태로서 바닥상태이며 n=2는 첫번째 들뜬상태, n=3은 더 높은 에너지 상태를 의미하며 n=2를 유지한것은 전자가 그보다 낮거나 높은 상태로 이동하지 않고 n=2에 머물러 있따는 것이지요. 이때를 발머계열이라는 가시광선 영역의 스펙트럼과 관련을 가지게 되고 발머 계열은 전자가 n>2 상태에서 n=2로 전이하면서 방출한느 빛입니다. 별이나 성운에 전자가 항상 n=2에 있는것은 아니며 고온의 환경에서 전자가 n=1 또는 더 높은 상태에 있을수 있지요. n=2 상태를 유지하는 전자가 존재해야 발머 계열 흡수선이나 방출선이 나타나게 되며 뜨거운 별의 대기엔 전자가 높은 에너지 상태로 많이 들떠있끼에 발머선이 강하게 나타나지 않게 되지요~