jinhak

내용 요약

• Laporte 선택규칙을 스스로 배운 후, 이를 적용했을 때 이론적인 상황에서는 같은 형태의 대칭(gerade 대칭)을 가지는 d오비탈에서 d오비탈로의 전자 전이가 일어나지 않아야 한다는 것을 깨달음. 그러나 착물이 색을 띠는 현상 등 이러한 전이가 가능하다는 실험적 증거가 존재하여 이에 모순을 느끼고 관련 탐구를 진행함.

• 전이가 일어나는 상태에서의 파동함수를 두 상태의 파동함수의 선형 결합으로 나타낸 후, '전이'라는 상태를 나타내는 전자 위치의 기댓값이 0이 아니어야만 전이가 일어날 수 있다는 사실을 통해 Laporte 선택 규칙(서로 다른 형태, 즉 gerade와 ungerade의 대칭성을 가지는 오비탈 사이 전이만 허용된다.)을 직접 증명해봄.

• 황산 구리 수용액에서 구리 이온에 의해 용액이 색을 띠는 현상이 d오비탈 사이의 전이에 의한 현상임을 밝히며, d오비탈 사이 전이는 실험적으로 가능함이 증명됨을 안내함.

• 착물에서 대칭성 깨짐은 자연스럽다는 의견을 주장함. 즉, Laporte 선택규칙은 gerade 또는 ungerade 대칭인 파동함수의 수학적 성질로부터 나타나므로, 이러한 모순을 해결하기 위해서는 착물에서 대칭성이 깨져 완벽히 gerade 또는 ungerade인 상태를 유지하지 않아야 한다고 추론함. 예시로 구리 이온 착물에서 발견되는 Jahn-Teller effect가 대칭성을 붕괴시키며 구리 이온에서의 d-d 전이를 가능하게 해주는 자연스러운 대칭성 붕괴 현상 중 하나임을 밝힘.

• 양자역학에서 배우는 선택규칙의 개념을 화학과 접목시켜 학문적으로 의미 있는 사실 하나를 도출해낸 물리학, 화학 융합 탐구였음.

탐구 보고서 전문

멘토의 다른 탐구 활동

잇다 에디터 인증

김00 에디터

KAIST 무학 26학번

구리 이온의 안정성 문제에 대한 탐구 - Jahn-Teller effect를 중심으로

실제 탐구보고서

통합과학

세부능력 및 특기사항

2차원 전기력선과 등전위면의 복소변수함수를 통한 표현 방법 탐구

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물리학Ⅱ

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의·치·한·약·수·S·K·Y학생부종합전형 합격자들의탐구보고서

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