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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
서민석 (수남중학교) 이강영 (경상대학교)
저널정보
한국물리학회 새물리 새물리 제70권 제2호
발행연도
2020.2
수록면
168 - 174 (7page)

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20세기 초에 과학자들이 제안한 원자모형 중에서, 원자핵의 존재를 실험적으로 발견함으로써 제안된, 아주 작고 무거운 원자핵과 그 주위를 돌고 있는 가벼운 전자로 이루어진 러더퍼드의 원자모형이 현재 우리가 알고 있는 원자의 모습이다. 본 논문에서는 러더퍼드의 원자모형 형태를 이론적으로 깊이 고찰한다. 원자핵이 원자보다 매우 작다는 것은 양자역학의 결과가 아니라, 핵력과 전자기력의 크기의 상대적인 비율을 반영하는 결과이므로 만약 강한 핵력이 지금보다 약했다면 원자핵이 더 컸을 것이다. 만약 원자핵이 충분히 커서 원자의 크기를 넘어선다면, 원자의 모습이 양전하 안에 전자가 들어 있는 모양이 되어 마치 톰슨의 원자처럼 보일 수도 있다. 본 논문에서는 우선 보어 모형을 이용해서 그러한 원자가 가능함을 보이고, 슈뢰딩거 방정식을 수치적으로 풀어서 확인한다. 결국 작고 무거운 원자핵을 가지는 원자모형이 옳은 것은 핵력이 전자기력보다 매우 강하다는 경험적 사실 때문이다. 원자모형을 가르칠 때, 이러한 의미까지 가르친다면 자연의 기본 법칙을 더욱 깊이 이해할 수 있을 것이다.
#물리교육 #원자모형 #원자핵 #Physics education #Atomic model #Atomic nucleus

목차

I. 서론
II. 보어 모형 접근법
III. 슈뢰딩거 방정식의 해
IV. 논의 및 결론
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