전자의 에너지식 유도 과정 중 궁금증

Question

궤도를 운동하고 있는 전자의 에너지식 유도 과정 중 이해가 안가는 부분이 있어서 질문 남깁니다.

13.6eV 값이 나오는 부분인데

e, m, h(플랭크상수), 입실론 상수 를 넣어서 계산을

해봤더니 13.6 가 안나오는데

단위가 변하면서 값이 달라지는 것 같은데

단위가 어떤 식으로 변하는지 궁금합니다..!

느긋한칼새269 · Accepted Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.전자가 궤도를 운동하는 경우, 전자는 운동에너지와 위치에너지를 가지게 됩니다. 이때 전자의 운동에너지는 전자의 운동 상태에 따라 변화합니다.전자의 운동 에너지는 보통 일반적으로 에너지의 단위로 주로 제곱미터 초당(Joule, J)을 사용합니다. 하지만 때로는 전자의 운동에너지를 전자볼트(electron volt, eV)라는 단위로 표시하기도 합니다. 전자볼트는 전자가 전위 차이가 1볼트인 전위차에서 가지는 에너지를 나타내는 단위로, 1 전자볼트는 1.602 × 10^-19 제곱미터 초당(J)과 같습니다.따라서 전자의 운동에너지를 전자볼트로 표시할 경우, 전자의 운동에너지는 단위 변환 과정을 통해 제곱미터 초당(J)로 변환할 수 있습니다. 이를 위해서는 운동에너지를 전자볼트로 나타내는 값을 제곱미터 초당(J)로 변환해주는 상수인 전자볼트-제곱미터 초당 변환 상수(eV/J)를 사용하면 됩니다.이러한 단위 변환은 일반적으로 물리학 계산에서 빈번히 일어나는 일이므로, 적절한 단위를 선택하고 단위 변환을 수행하여 문제를 해결하는 것이 중요합니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.수소 원자의 전자 에너지 식을 유도할 때 사용하는 상수들 은 각기 다른 단위를 가지고 있습니다. 이러한 상수들을 식에 대입하여 계산할 때 단위를 일관성 있게 맞춰주지 않으면 원하는 값인 -13.6eV가 나오지 않고 다른 값이 나오게 됩니다.

전기·전자

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전자의 에너지식 유도 과정 중 궁금증