양자역학의 기초적인 이론과 컨셉 - 목차 [catlist tags="양자역학-기초-시리즈" class=nomarker date=yes order=asc] 우리에게 익숙한 고전역학에서 한 입자의 상태를 나타내려면 무엇이 필요할까? 일단 3차원 좌표 $latex x, y, z$가 있을 것이다. 조금만 더 생각해보면 속도 [latex]\dot{x}, \dot{y}, \dot{z}[/latex]도 입자의 상태를 기술하는데 필수적이라는 사실을 알 수 있다.[1. 변량 위에 점(.)을 찍으면 그 변량의 시간에 대한 미분을 의미한다.] 입자가 지나가는 점들의 좌표 세 성분과 각 점들에서의 속도 세 성분을 안다면 그 입자의 상태를 완벽하게 기술할 수 있게 된다. 자, 이제 양자역학의 눈으로는 이러한 생각이 어떻게 달라질지 살펴보자. 파동함수와 슈뢰딩거 방정식 양자역학에서는 한 입자의 상태를 위치나 속도와 같은 개념이 아닌 파동함수(wave function) 라는 괴이한 도구를 이용해 나타낸다. 파동함수는 보통 [latex]\Psi(x,t)[/latex]로 표기되며, 표기에서 알 수 있듯이 위치 [latex]x[/latex]와 시간 [latex]t[/latex]에 대한 함수이다. (일단 1차원 공간에서만 생각하자. 3차원으로의 확장은 한참 뒤에 할 것이다.) 그리고 이 파동함수라는 정체모를 물건은 다음과 같은 식을 만족한다. $latex i\hbar\frac{\partial\Psi(x,t)}{\partial t} = -\frac{\hbar^2} {2m}\frac{\partial^2\Psi(x,t)}{\partial x^2} + V(x)\Psi(x,t) &s=2$ (슈뢰딩거 방정식) 이 식이 바로 그 유명한 슈뢰딩거 방정식(Schrödinger's equation) 이다. 매우 복잡해 보인다. 여기에서 $latex \hbar $는 플랑크 상수 [2. $latex h $와는 다르다 $latex h $와는! $latex \hbar = \frac{h}...
오랜만에 블로그에 글 쓰네요ㅎ 고등학교에 입학하고나서 정말 많은 일들이 있었습니다. 시간 순서대로 정리해보자면, 첫째 주 3월 2일에 입학하고 입학식 때 학교에 대한 자세한 소개가 있었습니다. 숙소에서 mp3 들으면 안된다는 말에 모든 아이들이 경악(이 룰은 곧 깨졌지만). 대독이 뭐하는 곳인지 알게 되고 '노가리' 등 과고 용어(?)들을 알게 되었습니다. 기숙사는 그냥 그랬습니다. 새로 신설된 기숙사인 B동과 너무 차이가 나더라구요. 그곳은 여학생들과 선배님들이 거주하고 계시는데 정말 좋더군요;; 동아리 멤버 명단을 빨리 제출하라는 명령 때문에 독서실에서 동아리 설문지 작성하느라 바빴습니다ㅎ 과고의 특성상 동아리가 많으며 여러 개의 동아리를 동시에 들어가는 것이 가능합니다. 직속 선배님(작년에 같은 학번을 썼던 선배님)도 만나게 되었습니다. 둘째 주 일요일에는 방파티를 했습니다. 방파티는 직속, 직직속 선배들이 저녁을 대접해주는 행사입니다. 대전과고에서는 전통적으로 파닭과 피탕, 양탕을 사주곤 했다고 하네요ㅎㅎ 처음으로 먹어보는 파닭이었는데 생각외로 파와 치킨이 잘 어울리더라구요. 월요일부터 수요일까지는 꽃동네에 다녀왔습니다. 인천과고에서도 같이 갔는데 서로 은근 기싸움ㅋㅋ 가는 버스 안에서는 과학배틀을 하자는 말도 있었는데ㅋ 강의에서 몇가지 저와 생각이 다른 것들이 포함되었다는 것을 제외하고는 대부분 만족스러웠습니다. 그곳에서 많은 것을 느꼈고 조만간 유니세프에 가입하려구요. 목요일에는 3월 모의고사를 봤습니다. 전혀 예상치 못하게 과탐에서 망함ㅠㅠ 친구들 말을 들어보니 사탐에서 과탐보다 더 적게 틀렸다는 애들도 많더라구요. 과고가 아닌 사고가 될 분위기ㅋ 밤에는 새내기잔치를 했습니다. 전 '매운 것의 달인'을 주제로 첫째 주에 팀 짜고 부랴부랴 대본 썼는데 꽃동네에 가서 오디션을 보려고 했더니 '먹는 것은 안된다'라고 해서 못했네요ㅠㅠ 암튼 새내기잔치 진짜 재밌었어요. 마수, 베르너의 공연도 재밌었고 특히 sav...
양자역학의 기초적인 이론과 컨셉 - 목차 [catlist tags="양자역학-기초-시리즈" class=nomarker date=yes order=asc] 지난 시간에는 파동함수와 슈뢰딩거 방정식에 대해 다루었다. 파동함수는 입자가 특정 위치에 존재할 확률에 대한 확률밀도함수와 밀접한 연관성이 있으며, 주어진 포텐셜에너지 하에서 파동함수를 구하는 방정식이 다음과 같은 슈뢰딩거 방정식이라는 것을 배웠다. $latex i\hbar\frac{\partial\Psi(x,t)}{\partial t} = -\frac{\hbar^2}{2m}\frac{\partial^2\Psi(x,t)}{\partial x^2} + V(x)\Psi(x,t) &s=2$ (식 1) 이번에는 이러한 파동함수가 위치와 운동량, 더 나아가서 일반적인 물리량과 어떠한 연관성이 있는지 살펴 보려고 한다. 위치 고전역학이라면 우리는 입자의 위치를 하나로 특정할 수 있다. 지금 이 순간에 이 입자는 딱 '이 위치'에 있는 것이고, 저 입자는 딱 '저 위치'에 있는 것이다. 전혀 논란의 여지가 없이 정확하게 입자의 위치를 공간상에서 찝을 수 있다. 그러나 양자역학에서는 어떤가? 저번 시간에 보았듯이, 양자역학에서는 입자의 위치를 정확하게 알 수 없다. 단순히 입자가 특정 위치에 존재할 확률만을 알 수 있을 뿐이다. 따라서 양자역학에서는 입자의 '위치'가 아니라 입자의 '위치 기댓값(expectation value) '를 다룬다. 고등학교 수준의 통계학을 배운 사람이라면 알겠지만, 기댓값이란 어떠한 시행을 했을 때 '평균적으로 기대할 수 있는 결과'를 의미한다. 예를 들어서, 1부터 6까지 적혀 있는 주사위를 던졌을 때 나오는 눈금 수의 기댓값은 3.5이다. 이는 주사위를 수없이 많이 던졌을 때 각각의 시행에서 나온 값을 전부 평균내면 3.5에 매우 가깝다는 것을 의미한다. 양자역학에서도 마찬가지이다. 위치를 비롯한...
cell 수업??
답글삭제cell 수업에서 p→q 의 부정이 ~p or q 라는걸 알려주는거야??
그것 자체는 알려주지 않았지만, 그게 맞다고 증명할 수 있는 방법을 알려주었지.
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