양자 (에너지): 두 판 사이의 차이

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[[양자역학]] 이론의 일부로서, 양자 개념은 물리학자들에게 미시세계의 특성을 설명하고 이해하기 위한 근본 골조의 일부로 여겨지고 있다.
 
==양자의 어원==
==유래==
"양자quantum"라는 낱말은 [[라틴어]]의 "quantus"에서 유래했으며, 이것은 "얼마나 많이how much"라는 뜻이다. "전기양자quanta of electricity"(전자)를 줄인 말인 "양자Quanta"라는 말은 1902년에 [[필리프 레나르트]]가 쓴 광전자 효과에 대한 기사에서 찾을 수 있는데, 레나르트는 [[헤르만 폰 헬름홀츠]]가 이 단어를 전기학 분야에서 처음 사용했다고 언급하고 있다. 하지만 양자quantum라는 말은 1900년 이전에도 대개 널리 사용되고 있었다.<ref>E. Cobham Brewer 1810–1897. [http://www.bartleby.com/81/13830.html Dictionary of Phrase and Fable. 1898.]</ref> 이 단어는 보통 내과의사들이 [[적당량]](''quantum satis'') 등의 형태로 사용했다. 헬름홀츠와 [[율리우스 폰 마이어]]는 물리학자이면서 동시에 의사였다. 헬름홀츠는 마이어의 연구를 논하면서 열을 가리킬 때 "양자quantum"라는 말을 사용했다.<ref>E. Helmholtz, Robert Mayer's Priorität [http://www.ub.uni-heidelberg.de/helios/fachinfo/www/math/edd/helmholtz/R-Mayer.pdf] {{언어고리|de}}</ref> 실제로 1841년 7월 21일에 쓰여진 마이어의 편지에서 [[열역학 제1법칙]] 방정식을 설명할 때 "양자quantum"라는 단어가 발견된다.<ref>Herrmann,A. Weltreich der Physik, GNT-Verlag (1991) [http://wayback.archive.org/web/*/http://fs.math.uni-frankfurt.de/fsmath/misc/RobertMayer.html] {{언어고리|de}}</ref> [[막스 플랑크]]는 "양자quanta"를 "물질과 전기의 양자",<ref name="Planck1901">{{저널 인용|성= Planck |이름= M. |저자고리= 막스 플랑크 |연도 = 1901 |제목 = Ueber die Elementarquanta der Materie und der Elektricität |저널 = [[물리학 연감|Annalen der Physik]] |volume = 309 |쪽= 564–566 |doi = 10.1002/andp.19013090311|bibcode = 1901AnP...309..564P |issue = 3 |이탤릭체=예 }} {{언어고리|de}}</ref> 그리고 기체와 열에 대해서 사용했다.<ref>{{저널 인용 |성1=Planck |이름1=Max |제목=Ueber das thermodynamische Gleichgewicht von Gasgemengen |저널=Annalen der Physik |volume=255 |쪽=358 |year=1883 |doi=10.1002/andp.18832550612|bibcode = 1883AnP...255..358P |issue=6 |이탤릭체=예}} {{언어고리|de}}</ref> 1905년, 플랑크의 연구와 "전기의 양자"라는 표현을 사용한 레나르트의 연구에 응한 [[알베르트 아인슈타인]]은 [[방사선]]이 공간적으로 분리된 뭉치로 이루어져 있다는 가설을 제기했고, 그 뭉치를 [[광자|"광양자"]](Lightquanta)라고 칭했다.<ref name="Einstein1905">{{저널 인용 |성 = Einstein |이름 = A. |저자고리= 알베르트 아인슈타인 |연도= 1905 |제목= Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt |url=http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1905_17_132-148.pdf |저널 = [[물리학 연감|Annalen der Physik]] |volume = 17 |쪽 = 132–148 |doi = 10.1002/andp.19053220607|bibcode = 1905AnP...322..132E |issue = 6 |이탤릭체=예}} {{언어고리|de}}.</ref>
 
==양자개념플랑크상수 시초==
방사선 복사의 양자화 개념은 1900년 막스 플랑크가 [[흑체복사]]를 설명하기 위해 도입한 것이 시초이다. 에너지가 매우 작고 이산적인 덩어리(플랑크는 이것을 "에너지 요소energy element"라고 칭했다)의 형태로만 흡수 또는 방출될 수 있다고 가정함으로써,<ref>{{저널 인용|저자=Max Planck |title=Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum (On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum) |url=http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Planck-1901/Planck-1901.html |저널=Annalen der Physik |volume= 309 |doi=10.1002/andp.19013090310 |쪽=553 |year=1901 |보존url= http://web.archive.org/web/20080418002757/http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Planck-1901/Planck-1901.html |보존날짜= 2008-04-18|bibcode = 1901AnP...309..553P |issue=3 |이탤릭체=예}}</ref> 플랑크는 가열된 물체의 색이 변하는 것을 설명할 수 있었다.<ref>Brown, T., LeMay, H., Bursten, B. (2008). ''Chemistry: The Central Science'' Upper Saddle River, NJ: Pearson Education ISBN 0-13-600617-5</ref> 1900년 12월 14일, 플랑크는 [[플랑크 법칙|자신의 혁명적 발견]]을 [[독일 물리학회]]에 발표했고, 양자화 개념을 흑체복사 연구의 일부분으로서 처음 소개했다.<ref>{{저널 인용|성1=Klein |이름1=Martin J. |제목=Max Planck and the beginnings of the quantum theory |저널=Archive for History of Exact Sciences |volume=1 |쪽=459 |year=1961 |doi=10.1007/BF00327765 |issue=5|이탤릭체=예}}</ref> 실험의 결과로 플랑크는 [[플랑크 상수]]로 알려진 숫자값 하(ℎ)를 계산해냈고, [[아보가드로 수|아보가드로-로슈미트 수]]와 [[전하]] 단위의 보다 정확한 값을 독일 물리학회에 보고할 수 있었다. 그의 이론이 입증된 뒤, 이 발견으로 플랑크는 1918년 노벨 물리학상을 수상했다.