원자 내의 전자는 왜 띄엄띄엄 존재하나요??

Question

학교에서 과학시간에 원자의 구조에 대해서

배울때 전자가 띄엄띄엄 존재한다고 하는데

왜 그런지 이해가 안갔거든요.

더군다나 띄엄띄엄 존재할때 그 사이의 공간은

무의 공간인가요??

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

원자 내 전자가 띄엄띄엄 존재하는 것은 양자역학적 불확정성 원리 때문입니다. 이 원리에 따르면, 전자와 같은 미세 입자는 동시에 위치와 운동량을 정확하게 알 수 없습니다. 즉, 전자의 정확한 위치를 알게 되면 운동량은 불확실해지고, 반대로 운동량을 정확하게 알게 되면 위치는 불확실해집니다. 따라서 전자는 특정 지점에 머물러 있는 것이 아니라, 허용되는 에너지 준위 범위 내에서 확률적으로 존재한다고 생각해야 합니다. 이를 확률 밀도 함수라고 하며, 이 함수의 값이 높을수록 전자를 찾을 가능성이 높아집니다. 결론적으로, 전자는 마치 구름과 같은 확률 분포 형태로 존재하며, 이는 양자역학적 불확정성 원리에 의해 설명됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

전자는 불확정성의 원리에 따라 특정거리를 좁히려고할 때 더 큰 운동성을 지니면서 여기저기로 돌아다녀버린다고 합니다.

즉, 특정 궤도거리 이하로는 그 거리를 좁힐 수 없고, 그 사이는 텅빈 공간이 존재하게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

원자 내의 전자가 띄엄띄엄 존재하는 이유는 양자역학의 원리에 기반합니다. 양자역학에서는 전자가 특정 궤도에만 존재할 수 있으며, 이러한 궤도를 에너지 준위라고 합니다. 전자는 에너지 준위에 따라 특정 궤도에 위치하게 되는데, 이로 인해 전자가 띄엄띄엄 존재하게 됩니다. 또한, 폴리의 원리에 의해 전자들은 서로 겹치지 않도록 서로 다른 에너지 준위에 위치하게 되어 띄엄띄엄 분포됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

원자 내의 전자가 띄엄띄엄 존재하는 이유는 양자역학에 기반한 원자 구조에 있습니다. 양자역학은 물리법칙을 원자 및 원자의 구성 요소에 적용하는 학문입니다.

양자역학에 따르면, 전자는 특정 에너지 준위에서만 존재할 수 있으며, 에너지 준위 간 이동할 때에도 양자의 불확정성 원리에 따라 특정한 경로를 따르게 됩니다. 이로 인해 원자 내의 전자는 공간을 차지하며, 서로 다른 에너지 준위에 존재하게 되면서 띄엄띄엄 분포하는 것입니다.

또한, 띄엄띄엄 존재하는 이유는 전자의 전하에 의한 서로간의 전자 간 상호작용이나 전자와 양전하를 가진 원자핵 사이의 전자-핵 상호작용에 기인합니다. 이러한 상호작용은 양자역학을 통해 설명할 수 있으며, 전자의 운동 에너지와 위치에 대한 불확정성으로 설명됩니다.

따라서 원자 내의 전자가 띄엄띄엄 존재하는 것은 양자역학과 전자 간의 상호작용에 기인한 결과라고 할 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요

김철승 과학 전문가예요~

고전적 물리학에서는

원자안의

입자는 특정한 위치에 존재한다고

해석을 했어요~

양자역학이 전자는 파동의 특성을

가지고있으면서 또 입자의 특성을

가지고있다는 점을 밝혔어요~

입자의 위치와 운동량을

함께 측정할 수 없다는 사실도 규명했죠~

전자가 원자의 내부에 한군데나

일정한 궤도를 회전하지

않고 확률적으로

이쪽에 전자가 있을수도있고

저쪽에 있을수가 있어요~

중심에 있다던 양성자와 중성자도

한군데에 머물러있는것이 아니라

확률적으로 여기에 있을 수도있고

다른곳에 있을수도 있어요~

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