화학에서 축퇴(degenerate)의 의미

화학에서 축퇴(degenerate)의 의미

 

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결정장 분리(Crystal Field Splitting) 이론에서

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6479 )

 

착물(complex)을 형성하기 전, 전이 금속 이온의

5개의 3d 오비탈의 에너지 준위는 모두 같다.

 

이와 같이 에너지 준위가 같은 오비탈을

중첩궤도함수(degenerated orbitals)라 한다.

 

 

 

수소 원자의 경우,

한 껍질 내 오비탈의 에너지 준위는 모두 같다.

= 한 껍질 내 오비탈은 모두 축퇴되어있다(degenerate).

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2919 )

 

와 같이 사용되므로,

간단히 “축퇴 = 같은 에너지 준위”의 의미로 생각하면 된다.

 

 

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[양자역학에서 축퇴]

 

50 kg 나가는 사람이 시속 8 km로 달리고 있고,

200 kg 나가는 사람이 시속 4 km로 걷고 있다면,

두 사람은 ‘같은’ 운동 에너지를 갖고 있습니다.

 

 

두 사람의 운동 상태는 다르지만, 운동 에너지는 같습니다.

이때 두 사람은 축퇴되었다(degenerate)고 얘기합니다.

 

 

만약 여기에다 어떤 섭동(perturbation)을 넣어주면 어떻게 될까요?

예를 들어 미인 한 명이 나타나서

시속 6 km로 천천히 달리고 있다고 가정해 봅시다.

 

 

그러면 미인과 같이 달리기 위해

50 kg 나가는 사람은 속도를 조금 낮추고,

200 kg 나가는 사람은 속도를 조금 높일 겁니다.

 

 

그러면 두 사람의 운동 에너지는 약간 달라집니다.

이때 에너지가 분리(split)되었다고 얘기합니다.

 

 

 

 

[참고] 한국물리학회 물리학용어집

> degenerate state = 겹침 상태

 

 

 

 

[키워드] 축퇴 기준문서, 중첩 기준문서