양자역학 › 둘째 걸음
둘째 걸음 · 중3~고1
양자를 다루는 법
첫걸음에서 우리는 «무엇이 이상한가»를 보았습니다. 둘째 걸음은 그 이상함을 다루는 연장을 손에 쥡니다. 파동함수를 실제로 읽고, 전자를 상자에 가둬 보고, 왜 주기율표가 그 모양인지까지 갑니다.
1장
파동함수를 읽는 법
|ψ|²이 말하는 것
ψ 는 그림이 아니라 확률의 설계도다 — 제곱해서 넓이를 재면 전자를 만날 확률이 나온다.
2장
상자 속 전자
왜 에너지가 띄엄띄엄한가
가두면 파동이 정상파가 되고, 정상파는 몇 가지만 가능하다 — 그래서 에너지가 계단이 된다.
3장
벽을 넘지 않고 지나간다
터널링을 수로 다루기
파동은 벽 속에서 완전히 죽지 않고 조금 새어 나간다 — 그 «조금»이 태양을 태운다.
4장
전자의 또 다른 성질
스핀
전자에는 위치·속도로 설명되지 않는 «내재된 방향»이 하나 더 있다.
5장
두 전자는 같은 자리에 못 앉는다
파울리 배타원리
같은 상태에 둘이 들어갈 수 없다 — 이 한 줄이 물질에 «부피»를 준다.
6장
주기율표가 왜 그 모양인가
오비탈 채우기
주기율표의 계단 모양은 전자가 자리를 채워 가는 순서를 그대로 그린 것이다.
7장
원자가 빛을 내는 법
에너지 준위와 스펙트럼
원자마다 계단 높이가 달라, 내는 빛의 색이 지문처럼 다르다.
8장
양자수 넷 — 전자의 주소
n, l, m, s
전자 하나의 상태는 숫자 넷으로 완전히 적힌다.