미시세계2 양자 터널링: 입자가 장벽을 뚫는 신비 양자역학에서 가장 직관을 넘어서는 현상 중 하나가 바로 **양자 터널링(Quantum Tunneling)**입니다.고전역학에서는 불가능해 보이는 일이, 미시 세계에서는 자연스럽게 일어납니다.입자가 충분한 에너지를 가지지 못했음에도 불구하고,‘에너지 장벽(Barrier)’을 통과할 수 있는 현상을 양자 터널링이라고 부릅니다.1. 고전역학적 한계와 양자역학적 가능성고전 물리학에서는 입자가 장벽보다 에너지가 낮으면 통과할 수 없습니다.예를 들어, 공이 벽보다 낮은 속도로 굴러간다면 공은 멈추고 되돌아옵니다.하지만 양자역학에서는 입자가 **파동함수(wave function)**로 기술되기 때문에 상황이 달라집니다.입자의 파동함수는 장벽을 만나도 0이 되지 않고 장벽을 일부 침투합니다.이 파동함수의 ‘꼬리(tai.. 2025. 11. 16. 빛이 전자를 튕겨낸다 - 광전효과가 밝힌 빛의 비밀 태양광 패널을 보면서 문득 궁금했습니다. 빛이 어떻게 전기로 바뀌는 걸까? 알고 보니 여기에는 100년 전 물리학을 뒤흔든 놀라운 발견이 숨어있더군요. 바로 '광전효과'입니다.1.고전물리학이 설명하지 못한 현상1887년, 독일 물리학자 하인리히 헤르츠는 실험 중 이상한 현상을 발견했습니다. 금속 표면에 빛을 비추면 전자가 튀어나온다는 거예요. 빛이 전자를 '때려서' 밖으로 밀어내는 것처럼 보였죠.처음에는 별거 아닌 것 같았습니다. 빛은 에너지를 가지고 있으니까, 그 에너지가 전자를 밀어낸다고 생각하면 되잖아요? 하지만 자세히 실험해보니 이상한 점들이 나타났습니다.첫 번째 이상함: 빛을 아무리 강하게 비춰도 전자가 안 나올 때가 있었습니다. 고전 파동이론에 따르면, 강한 빛(진폭이 큰 파동)을 오래 쬐면 .. 2025. 11. 14. 이전 1 다음
