레이먼드 창 일반화학 정리노트 7단원 양자론과 원자의 전자 구조 (Ch07. Quantum Theory and Atomic Structure)

1. 고전 물리학에서 양자론으로

고전 물리학 시대에는 물질과 에너지를 이해하는 방식이 주로 결정론적이었다. 이는 모든 자연 현상이 고정된 법칙에 따라 발생하며, 이 법칙을 알면 미래의 상태를 예측할 수 있다는 전제에서 출발한다. 이러한 관점은 뉴턴의 운동법칙과 같은 수많은 이론을 바탕으로 하여 광범위한 자연 현상을 설명할 수 있었다. 그러나 19세기 후반에는 여러 가지 실험 결과가 고전적인 이론으로 설명할 수 없는 현상을 드러내기 시작했다. 예를 들어, 블랙바디 복사 실험에서는 고전 물리학에서 기대한 것과는 전혀 다른 결과가 관찰되었다. 고전 이론에 따르면, 금속이 열을 받을 경우 무한한 주파수의 전자기파를 방출할 수 있어야 하지만, 실제 실험에서는 특정의 주파수만을 방출하는 것을 발견하였다. 이런 현상은 맥스 플랑크의 가설로 이어졌다. 플랑크는 에너지가 연속적으로 방출되는 것이 아니라 불연속적인 양자 단위로 방출된다고 주장하였다. 그는 에너지가 일정한 크기의 단위, 즉 양자로 나눠져 있다고 보았다. 이는 후에 `양자론`이라는 새로운 개념으로 발전하게 된다. 또한, 이러한 이론은 열복사뿐만 아니라 물질의 전자 구조와 같…